论文题目: 聚合物共混物融合缝结构与性能及超声振动下融合缝形态演变及其机理的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料学
作者: 陆昶
导师: 郭少云
关键词: 融合缝,超声波,聚乙烯,聚苯乙烯,聚丙烯,尼龙,注射成型
文献来源: 四川大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文研究了聚合物及其共混物融合缝强度降低机理,将超声振动引入模具型腔,利用超声振动提高聚合物融合缝强度,研究超声振动提高融合缝强度的机理,为提高融合缝强度开拓新的途径。 研究了无定形聚合物聚苯乙烯(PS)、结晶聚合物聚丙烯(PP)融合缝强度降低机理。通过对PS融合缝不同深度形态结构及其力学性能分析发现,由于PS表面V型槽及弱连接层的存在,造成应力集中,导致其融合缝强度降低。研究PP融合缝不同深度结晶形态发现,PP融合缝中心层虽然结晶度高,但横贯融合缝界面的晶体较少,导致其力学性能低于本体部分;融合缝表层结晶度较高,晶粒尺寸小,可生成横贯融合缝界面的晶体,使融合缝表层强度较高,从而使PP融合缝强度与本体强度接近。 对于分散相在融合缝处以纤维状分布的共混体系,融合缝强度下降是由在融合缝附近以纤维状沿融合缝方向取向的分散相引起的应力集中所致。加入相容剂使分散相在融合缝附近取向的形态结构消失,融合缝强度由未添加相容剂时的9.2MPa增加至添加7.5份相容剂后的23.7MPa。两相粘度比的变化也使融合缝的形态结构发生变化,当两相粘度比由大于1变至小于1时,分散相在融合缝处的形态结构由沿融合缝方向取向的纤维状变为球状结构,其融合缝强度也相应提高。分散相在融合缝处以片状结构分布时,阻碍了连续相分子链在融合缝处的相互扩散,使融合缝强度大幅下降。加入相容剂,使分散相片状结构消失,提高了融合缝强度;当两相粘度比由小于1变至大于1时,分散相在融合缝处的形态结构由片状结构变为纤维状结构,其融合缝强度也相应提高。对于分散相在融合缝处以球状分布的共混体系,相容剂的加入也有利于融合缝强度的提高。对于结晶共混物,分散相在融合缝处以球状分布时,其融合缝强度保持较高值。 加工参数对无定形聚合物PS融合缝强度的影响比其对应的共混物强度的
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 前言
1.1 引言
1.2 融合缝的形成机理及危害
1.3 单组分聚合物融合缝形态结构及其力学性能研究现状及进展
1.3.1 无定形聚合物融合缝形态结构及其力学性能研究现状及进展
1.3.2 结晶聚合物融合缝形态结构及其力学性能研究现状及进展
1.4 共混体系融合缝形态结构及其力学性能研究现状及进展
1.5 高分子复合材料融合缝形态结构及力学性能
1.6 提高融合缝强度的方法
1.6.1 数值模拟法
1.6.2 运用振动技术提高融合缝强度
1.6.2.1 振动技术在注射成型中的应用
1.6.2.2 振动技术提高融合缝强度
1.6.3 设计新型模具提高融合缝强度
1.7 本文的研究目的、意义和创新点
第二章 试验部分
2.1 原料和试剂
2.2 试验设备
2.3 样品制备
2.4 分析与表征
第三章 单组分聚合物融合缝强度降低机理的研究
3.1 无定形聚合物PS融合缝强度降低机理研究
3.1.1 PS融合缝断面形态结构
3.1.2 PS融合缝的力学性能
3.1.3 PS融合缝强度降低的机理
3.2 结晶聚合物PP融合缝强度降低机理研究
3.2.1 聚丙烯融合缝结晶形态的研究
3.2.2 聚丙烯融合缝力学性能
3.2.3 聚丙烯融合缝强度降低机理分析
3.3 本章小结
第四章 共混体系融合缝形态结构及力学性能
4.1 分散相以纤维状分布于融合缝时共混体系融合缝形态结构及力学性能的研究
4.1.1 分散相以纤维状分布于融合缝时共混体系融合缝形态结构
4.1.1.1 共混体系本体形态结构
4.1.1.2 共混体系融合缝形态结构
4.1.2 相容剂对分散相以纤维状分布的融合缝形态结构及力学性能的影响
4.1.2.1 相容剂对融合缝形态结构的影响
4.1.2.2 相容剂对融合缝力学性能的影响
4.1.3 两相粘度比的变化对分散相以纤维状分布的融合缝形态结构及力学性能的影响
4.1.3.1 两相粘度比的变化对本体部分形态结构的影响
4.1.3.2 两相粘度比的变化对融合缝形态结构的影响
4.1.3.3 两相粘度比的变化对融合缝力学性能的影响
4.2 分散相以片状分布于融合缝时共混体系融合缝形态结构及力学性能的研究
4.2.1 分散相以片状分布于融合缝时共混体系融合缝形态结构
4.2.2 相容剂对分散相以片状分布的融合缝形态结构及力学性能的影响
4.2.2.1 相容剂对融合缝形态结构的影响
4.2.2.2 相容剂对融合缝力学性能的影响
4.2.3 两相粘度比的变化对分散相以片状分布的融合缝形态结构及力学性能的影响
4.2.3.1 两相粘度比的变化对融合缝形态结构的影响
4.2.3.2 两相粘度比的变化对融合缝力学性能的影响
4.3 分散相以球状分布于融合缝时共混体系融合缝形态结构及力学性能的研究
4.3.1 分散相以球状分布于融合缝时共混体系融合缝形态结构
4.3.2 相容剂对融合缝力学性能的影响
4.4 结晶共混物融合缝形态结构及其对力学性能的影响
4.4.1 PP/HDPE(80/20)共混体系融合缝形态结构
4.4.2 PP/HDPE(80/20)共混体系力学性能
4.5 本章小结
第五章 共混体系融合缝强度降低机理的研究
5.1 分散相在融合缝处以纤维状分布时融合缝强度的降低机理
5.2 分散相在融合缝处以片状分布时融合缝强度的降低机理
5.3 分散相在融合缝处以球状分布时融合缝强度的降低机理
5.3.1 融合缝断面形态结构
5.3.2 融合缝力学性能
5.3.3 PS/HDPE(90/1O)共混体系体积膨胀率
5.3.4 分散相在融合缝处以球状分布时融合缝强度降低机理
5.4 结晶共混物融合缝强度降低机理的研究
5.4.1 结晶共混物融合缝结晶形态
5.4.2 结晶共混物融合缝力学性能
5.4.3 结晶共混物融合缝强度降低机理
5.5 本章小结
第六章 加工参数对聚合物融合缝力学性能的影响
6.1 加工参数对单组分聚合物融合缝力学性能的影响
6.1.1 加工参数对无定形聚合物融合缝强度的影响
6.1.2 加工参数对结晶聚合物融合缝强度的影响
6.2 加工参数对分散相在融合缝处以纤维状分布时共混体系融合缝强度的影响
6.3 加工参数对分散相在融合缝处以片状分布时共混体系融合缝强度的影响
6.4 加工参数对分散相在融合缝处以球状分布时共混体系融合缝强度的影响
6.5 加工参数对结晶共混物融合缝强度的影响
6.6 退火对PS及其共混体系力学性能的影响
6.7 本章小结
第七章 超声振动对单组分聚合物融合缝力学性能的影响及作用机理的研究
7.1 超声振动参数的确定及施加方式
7.2 超声振动对单组分无定形体系融合缝力学性能的影响及作用机理的研究
7.2.1 超声振动对单组分无定形聚合物融合缝力学性能的影响
7.2.2 超声振动提高单组分无定形聚合物融合缝强度机理的研究
7.2.2.1 断面SEM观察.
7.2.2.2 扩散试验
7.2.2.3 红外二向色性
7.2.2.4 正电子湮灭寿命谱
7.2.2.5 融合缝表面形貌观察
7.2.2.6 融合缝力学性能
7.3 超声振动对单组分结晶聚合物融合缝力学性能的影响及作用机理的研究
7.3.1 超声振动对单组分结晶聚合物融合缝力学性能的影响
7.3.2 超声振动影响单组分结晶聚合物融合缝强度机理的研究
7.3.2.1 DSC分析
7.3.2.2 WAXD分析
7.3.2.3 融合缝力学性能
7.3.2.4 超声振动影响单组分结晶聚合物融合缝强度的机理
7.4 本章小结
第八章 超声振动对共混体系融合缝力学性能的影响及作用机理的研究
8.1 超声振动对分散相在融合缝处以纤维状分布的共混体系融合缝力学性能的影响及作用机理的研究
8.1.1 超声振动对分散相在融合缝处以纤维状分布的共混体系融合缝力学性能的影响
8.1.2 超声振动提高分散相在融合缝处以纤维状分布的共混体系融合缝强度机理的研究
8.2 超声振动对分散相在融合缝处以片状分布的共混体系融合缝力学性能的影响及作用机理的研究
8.3 超声振动对分散相在融合缝处以球状分布的共混体系融合缝力学性能的影响及作用机理的研究
8.3.1 超声振动对分散相在融合缝处以球状分布的共混体系融合缝力学性能的影响
8.3.2 超声振动提高分散相在融合缝处以球状分布的共混体系融合缝强度机理的研究
8.3.2.1 融合缝表面形貌观察
8.3.2.2 融合缝力学性能
8.3.2.3 抽提试验
8.3.2.4 超声振动提高融合缝强度的机理
8.4 超声振动对结晶共混物融合缝力学性能的影响及作用机理的研究
8.4.1 超声振动对结晶共混物融合缝力学性能的影响
8.4.2 超声振动影响结晶共混物融合缝强度机理的研究
8.4.2.1 DSC分析
8.4.2.2 WAXD分析
8.4.2.3 融合缝力学性能
8.4.2.4 超声振动影响融合缝强度的机理
8.5 本章小结
第九章 结论
参考文献
攻读博士学位期间发表和待发表的论文、申请专利及承担研究项目
致谢
声明
发布时间: 2005-10-08
参考文献
- [1].聚合物微塑件超声模压粉末成型方法及其塑化机理[D]. 梁雄.哈尔滨工业大学2015
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