论文题目: 聚烯烃（共混物）取向结晶与形变机理的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料学
作者: 那兵
导师: 傅强
关键词: 聚烯烃,剪切,取向结晶,附生结晶,轴取向,串联模型,粘性力
文献来源: 四川大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本论文采用2D SAXS/WAXS与DSC从不同尺度研究了动态保压注射成型所制备聚烯烃共混物(结晶/非晶HDPE/EVA体系、结晶/结晶HDPE/iPP体系)的取向结晶结构,并结合共混物相形态,阐明了剪切作用下共混物组分的结晶行为、结晶机理以及影响因素;同时,明确了结构(分子取向、相形态、界面作用)与性能之间的内在联系,为聚合物多相体系形态控制与高性能化提供了一定的理论基础与实验方法。另外,通过对取向聚烯烃(HDPE、LLDPE、iPP)拉伸过程中结构变化与形变特征的研究,明确了拉伸过程中的形变机理,建立了形变模型,并阐明了拉伸过程中结构变化与形变特征的本质,为自下(微观)而上(宏观)进行材料结构设计以提高材料性能提供了理论依据与实验指导。主要研究结果如下: 1.剪切作用下,HDPE/EVA共混体系中HDPE分子链始终沿流动方向取向;取向度与相反转有关。EVA组分具有较低的固化(结晶)温度(HDPE结晶时处于流动态),作为分散相并不影响基体HDPE的分子取向,与组成、VA含量无关;而EVA组分过渡为连续相(相反转),却导致HDPE组分取向度逐渐下降。相反转与共混体系的粘度比有关。剪切作用并不改变HDPE/EVA共混体系的相溶性,即使对于VA含量较低、界面作用较强的HDPE/16EVA共混体系。拉伸强度主要取决于HDPE组分的取向度;VA含量(界面作用)对拉伸强度有一定的影响。 2.剪切作用下,HDPE/iPP共混体系中iPP组分主片晶(parent lamellae)的分子链始终平行于流动方向,与组成无关。HDPE组分作为基体时其片晶垂直于流动方向;而在其分散相中则形成附生结晶结构,分子链沿与流动方向
论文目录:
1.前言
1.1 聚合物取向结晶
1.1.1 应力诱导取向结晶
1.1.2 基质表面诱导取向结晶
a.附生结晶
b.横晶
1.1.3 受限取向结晶
1.2 结晶聚合物形变机理
1.2.1 形变特征
1.2.2 屈服与塑性流动
a.熔融-重结晶理论
b.晶体塑性理论
1.2.3 应变硬化与网络模量
1.2.4 形变诱导相转变
1.3 本论文研究目的、意义与研究内容
1.3.1 研究目的、意义
1.3.2 研究内容
参考文献
2.剪切作用下高密度聚乙烯／乙烯-醋酸乙烯酯共混物(HDPE／EVA)取向结晶与力学性能
2.1 实验部分
2.1.1 原料
2.1.2 样品制备
2.1.3 二维小角X射线散射(2D SAXS)
2.1.4 二维广角X射线散射(2D WAXS)
2.1.5 差热分析(DSC)
2.1.6 扫描电镜(SEM)
2.1.7 力学性能测试
2.2 结果与讨论
2.2.1 晶体形态
2.2.2 片晶取向与长周期
a.组成的影响
b.VA含量的影响
2.2.3 晶面(分子链)取向
2.2.4 熔融行为
2.2.5 相形态
2.2.6 力学性能
2.3 小结
参考文献
3.剪切作用下高密度聚乙烯／等规聚丙烯共混物(HDPE／iPP)取向结晶与力学性能
3.1 实验部分
3.1.1 原料
3.1.2 样品制备
3.1.3 同步二维小角／一维广角X射线散射(2D SAXS／1D WAXS)
3.1.4 二维广角X射线散射(2D WAXS)
3.1.5 差热分析(DSC)
3.1.6 扫描电镜(SEM)
3.1.7 力学性能测试
3.2 结果与讨论
3.2.1 片晶取向
3.2.2 分子链(晶面)取向
3.2.3 DSC结果
3.2.4 相形态
3.2.5 附生结晶机理
3.2.6 力学性能
3.3 小结
参考文献
4.高密度聚乙烯／等规聚丙烯共混物(HDPE／iPP)取向结晶模型化研究
4.1 实验部分
4.1.1 原料
4.1.2 样品制备
4.1.3 二维广角X射线散射(2D WAXS)
4.1.4 差热分析(DSC)
4.1.5 扫描电镜(SEM)
4.2 结果与讨论
4.2.1 晶面(分子链)取向
4.2.2 相形态
4.2.3 结晶能力
4.2.4 取向结晶机理与影响因素
a.相形态
b.冷却速率
c.结晶能力(分子量)
4.3 小结
参考文献
5.拉伸作用下取向聚烯烃结构变化与形变机理的研究
5.1 实验部分
5.1.1 原料
5.1.2 样品制备
5.1.3 二维小角X射线散射(2D SAXS)
5.1.4 二维广角X射线散射(2D WAXS)
5.1.5 差热分析(DSC)
5.1.6 力学表征
a.Step cycle
b.应力松弛
5.2 结果与讨论
5.2.1 初始结构
a.片晶取向
b.晶面(分子链)取向
c.熔点与结晶度
5.2.2 回复应变与残余应变
5.2.3 准静态力与粘性力
5.2.4 应变速率与参考应力
5.2.5 结构演化
5.2.6 形变机理与模型
5.2.7 粘性力与取向度
5.2.8 退火效应
5.2.9 取向聚丙烯
a.片晶与分子链取向
b.能弹性
c.粘性力与参考应力
d.网络模量
5.3 小结
参考文献
6.总结论
攻读博士学位期间发表与待发表的论文
致谢
版权申明
发布时间: 2005-10-17
参考文献
- [1].等规聚苯乙烯单链、寡链和多链聚集体的结晶、结构和形态[D]. 辛燕.复旦大学2005
- [2].聚合物结晶动力学理论和方法研究[D]. 张志英.天津工业大学2006
- [3].膜用改性聚酯的制备及其性能研究[D]. 戴钧明.东华大学2012
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