HDPE／UHMWPE／CaCO3复合材料流变学行为研究.pdf

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1、第39卷第4期塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY·91·2011年4月HDPE／UHMWPE／CaCO3复合材料流变学行为研究张伟，罗璇，敬波，戴文利(湘潭大学化学学院．湖南湘潭411105)摘要：利用高级流变扩展系统仪(ARES)分别对碳酸钙(CaCO)填充高密度聚乙烯(HDPE)，碳酸钙填充高密度聚乙烯(HDPE)／超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)复合材料的流变学行为进行了研究。结果表明，不同的加工条件下，CaCO对HDPE流变行为基本没有影响，而对HDPE／UHMWPE复合体

2、系影响明显。随着转矩流变仪剪切速率的提高，HDPE／uHMwPE／cacO三元复合体系融体黏弹性参数发生改变。其中低频储能模量(G)、损耗模量(G)和零切黏度(叼。)逐渐升高，损耗因子(tans)逐渐降低，表明体系融体流变行为由liquid—like行为向solid—like行为转变，融体分子链作用加强。加工条件的改变引起了融体结构的转变，从而导致等温结晶过程加快。熔体黏弹性转变与CaCO刚性颗粒与UHMWPE颗粒之间的相互作用密切相关。关键词：流变学；高密度聚乙烯；超高摩尔质量聚乙烯；碳酸钙中图分

3、类号：TQ325．12文献标识码：A文章编号：1005—5770(2011)04—0091—05RheologicalBehavioroftheHDPE／UHMWPE／CaCO3CompositesZHANGWei，LUOXuan，JINGBo，DAIWen。li(CollegeofChemistry，XiangtanUniversity，Xiangtan，Hunan411105，China)Abstract：RheologicalbehaviorofCaCOfilledHDPEcomposites

4、andCaCOfilledHDPE／UHMWPEblendswereinvestigatedthroughanadvancedrheologyexpandedsystem(ARES)，respectively．TheresultsshowedthatCaCO3cannotchangetherheologicalbehaviorofHDPE，whileHDPE／UHMWPEcompositeshadobviouseffects．Withtheincreaseofthescrewspeedoftorqu

5、erheometer，themeltviscoelasticparame—tersofHDPE／UHMWPE／CaCO3changedobviously．Thelowfrequencystoragemodulus，storagelossmodu—lusandshearviscosityincreasedwhilethelossfactordecreasedwhichindicatedthatthemelttheologicalbe—haviorchangesfromliquid—likebehavi

6、orstosolid’likebehaviorsandthemolecularchaineffectenhanced．Thechangeofprocesscausedthechangeofstructureoftheblendmelt，whichcausedtheisothermalcrystallizationprocessaccelerated．TheviscoelastictransitionofmeltwasrelatedtotheinteractionofUHMWPEandCaCO3rig

7、idparticle．Keywords：Rheology；HDPE；UHMWPE；CaCO3超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)是摩尔质量性能，摩擦磨损性能，还可以提高体系熔体强度，改在100～300万g／mol的线性聚乙烯，相对较高的摩善加工性能。尔质量使其具有普通聚乙烯无法比拟的优点，如突出由于UHMWPE特殊的分子链结构使得其与通用的耐磨性能，耐冲击性能等。将UHMWPE和其他聚聚烯烃(PO)的相容性较差，简单的将其添加到聚烯烃(PO)共混，以获得具有特殊聚集态结构的复烯烃体系，不但材料性能改善

8、有限，而且成本增加。合材料是近年来研究的热点¨』。在聚丙烯(PP)中通过添加无机填料是降低成本的有效办法j。而刚添加少量的UHMWPE，不仅保持了PP特有的性能，性无机填料粒子对UHMWPE／PO共混体系性能的影而且使材料拉伸性能、低温脆性得到明显改善2J。响仅仅停留在宏观性能的表征上。从流变学角度考察高密度聚乙烯(HDPE)作为膜材料或中空吹塑制品体系熔体结构演化的报道尚不多见。动态流变学可以使用时，添加少量的UHMWPE，即可以改善其力学有效地表征共混体系熔体结构