聚烯烃在强剪切应力和少量高分子量聚烯烃诱导下的结构与性能

论文摘要

聚烯烃塑料作为一类最为常用的聚合物，其增强改性历来受到高度重视，尤其是利用新技术和新设备增强改性更是近年来的一个发展趋势。常规的增强改性聚烯烃塑料的方法是共混和填充。前者一般是用与工程塑料共混来增强，后者常用无机粒子或纤维填充增强改性通用聚烯烃塑料。这些方法各自都存在一些问题，比如：界面粘接强度、流动性、分散性和回收等问题。因此用更简单的方法（比如：通用聚烯烃与聚烯烃共混增强）和具有特殊功能的设备来实现增强改性通用聚烯烃塑料是一项极有意义的课题。 本课题运用动态保压注射成型设备研究了高密度聚乙烯（HDPE 5000S）在高分子量聚乙烯（HMWPE）诱导下的结构与性能。制备出了高强度强韧性HDPE／HMWPE共混物，特别是在流动方向上，共混物的拉伸强度与静态注射试样（常规注射成型试样）相比提高了约235％，而且在拉伸过程中还保持延性断裂，有近150％的断裂伸长率；在垂直于流动方向上拉伸性能也能得到30％左右的提高，其断裂方式为塑性断裂。而纯HDPE通过动态保压技术在实现双向增强时，流动方向上的拉伸强度最高能提高50％，在垂直于流动方向上的拉伸强度也只能提高近30％。通过两者的对比可以判断加入少量HMWPE（＜10％）确实能诱导HDPE的结晶和取向，使复合物的拉伸性能得到极大的提高。通过扫描电子显微镜（SEM），可以观测到HDPE在HMWPE诱导下生成了一种全新类似网状的结构（暂取名为网状串晶：web-shish-kebab），结构中的片晶相

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 聚合物增强的方法
• 1.2.1 外增强
• 1.2.2 自增强
• 1.3 聚合物增强的发展趋势
• 1.4 课题的提出及研究目的
• 参考文献
• 第2章 高密度聚乙烯在高分子量聚乙烯诱导下的结构与性能
• 2.1 前言
• 2.2 实验原料
• 2.3 实验设备
• 2.4 试样准备
• 2.4.1 工艺过程及加工条件
• 2.4.2 哑铃形注射试样
• 2.4.3 片状注射试样
• 2.4.4 测试试样准备及测试条件
• 2.5 结果与讨论
• 2.5.1 HDPE（5000S）/HMWPE片状注射试样
• 2.5.2 HDPE（5000S）/HMWPE哑铃形注射试样
• 2.5.3 HDPE（6070EA）/HMWPE片状注射试样
• 参考文献
• 第3章 聚丙烯在高分子量聚丙烯诱导下的结构与性能
• 3.1 实验原料
• 3.2 实验设备
• 3.3 试样准备
• 3.3.1 工艺过程及加工条件
• 3.3.2 测试试样准备及测试条件
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 拉伸性能
• 3.4.2 冲击性能
• 3.4.3 DSC
• 3.4.4 SEM
• 3.4.5 WAXD
• 3.5 小结
• 第4章 聚丙烯在高分子量聚乙烯诱导下的结构与性能
• 4.1 前言
• 4.2 实验原料
• 4.3 实验设备
• 4.4 试样准备
• 4.4.1 工艺过程及加工条件
• 4.4.2 测试试样准备及测试条件
• 4.5 结果与讨论
• 4.5.1 拉伸性能
• 4.5.2 冲击性能
• 4.5.3 DSC
• 4.5.4 WAXD
• 4.5.5 SEM
• 4.6 小结
• 第5章 多级磨盘式强剪切分散混炼器的研制及其对纳米碳酸钙粒子分散性的影响
• 5.1 前言
• 5.2 混炼器结构
• 5.3 实验部分
• 5.3.1 实验原料
• 5.3.2 实验设备
• 5.3.3 测试试样准备及测试条件
• 5.3.4 结果与讨论
• 5.3.5 小结
• 参考文献
• 第6章 混炼器对聚烯烃流变性能的影响
• 6.1 前言
• 6.2 实验原料
• 6.3 实验设备
• 6.4 试样准备及测试条件
• 6.5 聚丙烯流变性能的实验结果与讨论
• 6.5.1 PP（F401）纯料
• 6.5.2 PP（F401）/纳米碳酸钙填充体系
• 6.5.3 小结
• 6.6 聚乙烯流变性能的实验结果与讨论
• 6.6.1 HDPE（5000S）纯料体系
• 6.6.2 HDPE（5000S）/纳米碳酸钙填充体系
• 6.6.3 小结
• 6.7 多级磨盘式混炼器在制取可控降解PP领域的应用
• 6.7.1 混炼器混炼次数对纯PP体系熔体指数的影响及应用
• 6.7.2 经混炼混炼后的纯PP在改善PP流动性方面的研究
• 6.7.3 小结
• 参考文献
• 第7章 多级磨盘式强剪切分散混炼器对聚烯烃及其共混物结构与性能的影响
• 7.1 实验原料
• 7.2 实验设备
• 7.3 试样准备及测试条件
• 7.4 结果与讨论
• 7.4.1 高密度聚乙烯/茂金属线性低密度聚乙烯共混物结构与性能
• 7.4.2 共聚聚丙烯/高分子量聚乙烯共混物结构与性能
• 第8章 总结论
• 攻读博士学位期间申请专利、发表论文目录
• 致谢