论文题目: 聚丙烯/乙烯-1-辛烯共聚物共混体系相结构演变与流变性能分析
论文类型: 硕士论文
论文专业: 材料学
作者: 徐艳博
导师: 许鑫华
关键词: 共混物,扫描电镜,相差显微镜,动态流变测试,松弛时间,脆韧转变
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 利用扫描电子显微镜和相差显微镜研究了PP/POE混体系共混过程中相结构的形成、相形态及其演变规律。利用动态流变仪研究了PP/POE共混物的流变性质。通过间歇式出料液氮冷冻的方法对在线取样的样品相结构进行固定。扫描电镜研究结果表明:PP/POE体系在密炼机中共混相结构的演变,在测试的剪切速率条件下,演变规律相似,包括POE相的破裂,POE相的分散,POE相的聚集。但不同的剪切速率条件下,以上三个过程所经历的时间不同。剪切速率51.2s-1时,POE相的破裂与分散持续到共混8min,8min后POE相发生聚集;剪切速率76.8 s-1时,POE相聚集提前到6min,剪切速率越高,POE相聚集越提前,剪切速率升至128 s-1时,POE相的聚集已经提前到共混2min。这说明剪切速率越高,使得POE相越容易发生聚集。随着POE含量的增加,POE分散相颗粒粒径越大。退火时间越长,POE分散相颗粒粒径越大。相差显微镜照片及其傅立叶变换图样的研究结果与扫描电子显微镜研究结果相同,这说明相差显微镜照片及其傅立叶变换技术在PP/POE体系的研究中具有可行性。PP/POE体系的流变测试表明:稳态测试条件下,PP、POE以及PP/POE共混体系均属于剪切变稀的非牛顿性流体, POE含量越高,零切粘度越低。温度是影响共混体系粘度的主要因素,温度越高,粘度越低, POE含量20%以上的共混物在200℃～230℃内都满足Arrehnius方程,纯PP和POE含量10%的共混物在200℃～210℃和210℃～230℃满足分段的Arrehnius方程。POE含量越高,粘流活化能越低,说明体系粘度对温度的敏感性越弱。动态测试条件下,温度越高,体系的粘度越低,模量值也越低,并且随着POE含量的增加,体系的粘度也降低,POE含量10%和20%的组分例外。动态频率扫描测试中,体系的动态剪切模量G’和动态损耗模量G’’随频率的升高而升高,复数粘度随频率的升高而降低。不同频率下模量和粘度随POE含量的关系都表明:POE含量10%和20%的共混物都具有最高值,210℃和220℃下松弛时间η*τx也表明,POE含量10%的共混物松弛时间最长。以上结果都说明POE10%或20%的共混物分子链段的相互作用都强于其他组分的共混物,这一结果可能和PP/POE体系的脆韧转变有关。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 聚合物共混相结构演变理论
1.3 扫描电镜在聚合物共混体系研究中的应用
1.4 相差显微镜图片及其傅立叶变换图样在聚合物共混体系中的应用
1.4.1 相差显微镜及其傅立叶变换概述
1.4.2 相差显微镜图片及其傅立叶变换技术应用
1.5 流变学研究的基本理论
1.5.1 流变学概论
1.5.2 简单剪切流动原理
1.5.3 小振幅振动剪切流动测试原理
1.5.4 聚合物流变学实验研究进展
1.6 PP/POE 共混体系研究现状
1.7 课题的意义及研究思路
第二章 实验部分
2.1 实验原料及仪器设备
2.1.1 实验原料
2.1.2 仪器与设备
2.1.3 剪切速率与密炼机转子转速之间的关系
2.2 实验步骤
2.2.1 密炼机物料的混炼
2.2.2 哈克流变仪挤出机物料的混炼
2.2.3 在线取样
2.3 结构与形貌的表征及流变性能测试
2.3.1 扫描电子显微镜（SEM）观察
2.3.2 相差显微镜照片分析
2.3.3 流变性能测试
第三章 PP/POE 体系相结构演变的 SEM 分析
3.1 密炼机不同剪切条件下的PP/POE 相结构及其演变
3.1.1 PP/POE=70/30 转子剪切速率51.2s~(-1)的相结构及其演变
3.1.2 PP/POE=70/30 转子剪切速率76.8s~(-1)的相结构及其演变
3.1.3 PP/POE=70/30 转子剪切速率102.4s~(-1)的相结构及其演变
3.1.4 PP/POE=70/30 转子剪切速率128s~(-1)的相结构及其演变
3.2 POE 含量对PP/POE 体系相结构及其演变的影响
3.2.1 POE 含量对最终结构的影响
3.2.2 其他组成的PP/POE 体系的相结构演变
3.3 退火时间对相结构的影响
3.4 哈克流变仪挤出机中PP/POE 体系相结构的演变
3.4.1 哈克流变仪挤出机中PP/POE 体系相结构的演变
3.4.2 哈克流变仪挤出机中POE 含量对相结构的影响
3.5 小结
第四章 PP/POE 体系相结构演变的 PCM 分析
4.1 相差显微镜图片及其傅立叶变换图样的处理
4.2 密炼机不同剪切条件下的PP/POE 相结构及其演变
4.2.1 PP/POE=70/30 转子转速51.2s~(-1)的相结构演变规律
4.2.2 PP/POE=70/30 转子转速76.8s~(-1)的相结构演变规律
4.2.3 PP/POE=70/30 转子转速102.4s~(-1)的相结构演变规律
4.2.4 PP/POE=70/30 转子转速128s~(-1)的相结构演变规律
4.3 POE 含量对PP/POE 体系相结构的影响
4.3.1 POE 含量对最终结构的影响
4.3.2 其它组成的PP/POE 体系的相结构演变
4.4 退火时间对相结构的影响
4.5 哈克流变仪挤出机中PP/POE 体系相结构的演变
4.6 小结
第五章 PP/POE 体系的流变性能分析
5.1 PP/POE 共混体系的稳态流变性能
5.1.1 PP/POE 共混体系粘度的剪切速率依赖性
5.1.2 PP/POE 共混体系粘度的温度依赖性
5.2 PP/POE 共混体系的动态流变性能
5.2.1 动态测试线形粘弹区的确定
5.2.2 温度对PP/POE 体系动态流变性能的影响
5.2.3 PP/POE 共混体系的频率扫描曲线
5.3 PP/POE 体系的松弛时间分析
5.4 小结
全文主要结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
发布时间: 2007-04-17
参考文献
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