茂金属催化的乙烯—辛烯共聚物及其共混物的流变学研究

论文摘要

上世纪90年代以来,茂金属催化的聚烯烃的工业化和商业化引起了全球高分子界的广泛关注,也给聚合物的改性和加工带来了全新的理念。茂金属催化的聚烯烃弹性体由于分子量分布窄、共聚单体分布均匀、支链结构易控制,表现出来的流变学性能和加工性能与传统的Ziegler-Natta催化的聚烯烃相比更加优异。在结构与性能关系的研究中,材料的流变性能一直倍受关注,这是因为它不仅能够为加工成型提供必要的材料参数,而且还可以提供材料内部形态结构方面的信息。本文应用旋转流变仪研究了茂金属催化的乙烯-辛烯共聚物的热稳定性,及其自身高粘弹性对不相容体系界面张力测量的影响,并对均聚等规聚丙烯（Isotactic polypropylene （PP））/茂金属催化的乙烯-辛烯共聚物（Poly（ethylene-octene） （POE））共混体系的粘弹性进行了研究,使用了一种新的流变学方法确定了该共混体系的相图,主要结果如下:使用小振幅振荡剪切流动和一种新的实验方法,研究了POE熔体在高温时发生热氧化交联及其热氧化动力学过程。结果表明,流变学参数对POE热氧化响应非常敏感。通过对环形样品的流变学研究以及氧化过程分析,表明当有抗氧剂加入时,抗氧剂的含量控制POE的热氧化过程,没有加入抗氧剂时,POE的热氧化过程受氧气的扩散控制。着重研究了POE基体的粘弹性对椭球回缩方法测定界面张力的影响。结果显示,对于粘弹体系,不同粒径的液滴所受到基体弹性的影响是不一样的,粒径大的液滴受到影响小,粒径小的液滴受到影响大。松弛时间和液滴的特征松弛时间的比值qm是一个很重要的参数,随着qm的增大测得的表观界面张力值变大。当qm很小时,粘弹性的影响很小,可以忽略。温度对界面张力有一定的影响,随着温度的升高,界面张力值减小,温度系数为-0.024mN/（m.℃）。此结果对于指导测量粘弹性聚合物之间

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 茂金属催化的聚烯烃弹性体（METALLOCENE CATALYZED POLYOLEFIN ELASTOMER）
• 1.2 茂金属催化的聚烯烃弹性体的流变学研究
• 1.3 茂金属催化的聚烯烃弹性体（POE）共混体系流变学研究
• 1.3.1 POE热氧化的流变学研究
• 1.3.2 POE粘弹体系界面张力研究
• 1.3.3 PP/POE共混体系流变学行为和相行为的研究
• 1.4 共混体系粘弹性研究方法
• 1.4.1 相容/不相容共混体系的粘弹性
• 1.4.2 共混体系相容性的流变学判据
• 1.5 本论文的工作
• 第二章 茂金属催化的乙烯-辛烯共聚物（POE）热稳定性流变学研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 POE热氧化的流变学表征
• 2.3.2 红外和凝胶含量表征
• 2.3.3 过程分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 茂金属催化的乙烯-辛烯共聚物（POE）粘弹体系界面张力研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要原料
• 3.2.2 样品制备
• 3.2.3 流变学测试
• 3.3 界面张力测量
• 3.4 结果与讨论
• 3.5 本章小结
• 第四章 聚丙烯（PP）/茂金属催化的乙烯-辛烯共聚物（POE）共混体系线性粘弹性研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.3 PP/POE共混体系线性粘弹性研究
• 4.3.1 动态储能模量和损耗模量
• 4.3.2 动态复合粘度和平台模量的组成依赖性
• 4.3.3 共混体系的主曲线
• 4.3.4 Han图
• 4.3.5 van Gurp-Palmen图（vGP图）
• 4.3.6 Cole-Cole图
• 4.4 本章小结
• 第五章 一种新的流变学预测部分相容体系相图的方法
• 5.1 引言
• 5.2 理论模型
• 5.3 实验部分
• 5.3.1 实验材料和制备
• 5.3.2 流变学测试
• 5.3.3 扫描电镜（SEM）
• 5.3.4 透射电镜（TEM）
• 5.4 结果和讨论
• 5.4.1 形态分析
• 5.4.2 流变学分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 全文总结
• 参考文献
• 已发表和准备中的研究论文
• 致谢