HDPE/PA共混体系形态演化与流变行为

摘要

利用毛细管流变仪、高级流变扩展系统(ARES)、扫描电子显微镜(SEM)研究了高密度聚乙烯(IIDPE)/尼龙(PA)共混体系形态和流变行为关系.取得下列研究结果: 以HDPE/PA66低浓度(PA66含量≤7wt﹪)共混体系为研究对象,使用毛细管流变仪,考察流动致低含量分散相(PA66)的形态对共混体系稳态流变行为的影响.研究表明,当PA66为固态时,流动对分散相形态几乎无影响,PA66在体系中类似固体填料,少量PA66的加入对共混体系的流变行为影响很小;当PA66完全熔融时,分散相在共混体系中呈现球状液滴形态,低含量(仅3wt﹪)的PA66却使共混体系的粘度出现显著下降;而在PA66的熔融温度(260℃)附近,高剪切速率下3wt﹪PA66含量的共混体系表现出特异的粘度降低,此时体系的粘度甚至低于280℃的体系的对应值,SEM对此时毛细管挤出物表面的观察发现,流动导致共混体系分散相液滴形变,呈现类似纤维状的形态,正是这一形态的形成导致了共混体系的独特流变行为. 以HDPE/PA6较高浓度(PA6含量20wt﹪)共混体系为研究对象,使用SEM,研究增容剂(HDPE-g-MAH)存在下,共混体系形态随增容剂含量的演化.结果表明:PA6含量20Wt﹪的HDPE/PA6共混体系形态呈现典型的海岛结构,在无增容剂时,分散相尺度较大,界面清晰;增容剂HDPE-g-MAH可以改善HDPE与PA6的相容性,使得分散相尺度细化,且随着相容剂含量的增加,分散相PA6的粒子尺寸越来越小,粒径分布更为均匀;当增容剂含量增加到10wt﹪时,分散相颗粒的平均粒径急剧减小,与无增容剂时的相比,减小了一个数量级;但随着增容剂含量的进一步增加,如增至25 wt﹪时,分散相尺度趋于稳定,不再有明显变化. 用ARES考察在不同增容剂含量时,PA6含量20wt﹪的HDPE/PA6共混体系线性粘弹行为,结果表明:随增容剂含量的增加,复合体系动态储能模量G,和和动态损耗模量G＂在低频区的频率依赖性逐步减弱,并在增容剂含量10wt﹪时出现明显的末端效应趋势,即所谓末端区

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1聚合物共混技术

1.1.1聚合物共混改性的目的

1.1.2聚合物共混改性的方法

1.1.3聚合物共混体系的形态结构

1.2流动致共混体系分散相形态演化

1.2.1牛顿流体共混体系

1.2.2聚合物共混体系液滴形变

1.3聚合物流变行为

1.3.1牛顿流体

1.3.2非牛顿流体

1.4聚合物共混物体系的流变行为

1.4.1相容聚合物体系的流变行为

1.4.2不相容聚合物共混体系流变行为

1.5影响聚合物共混体系流变行为的因素

1.5.1粘度与组成比的关系

1.5.2粘度与温度的关系

1.5.3粘度与剪切速率的关系

1.5.4粘度与分散相形态的关系

1.6课题提出

1.7参考文献

第二章HDPE/PA66低浓度共混体系稳态流变行为

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1实验原料

2.2.2样品制备

2.2.3测试仪器与表征方法

2.3结果与讨论

2.3.1体系的热行为

2.3.2稳态流变行为

2.3.2 PA66-3％共混体系的稳态流变行为

2.3.3 L/D不同时共混体系流变行为

2.4小结

2.5参考文献

第三章流动致HDPE/PA66共混体系分散相形态分析

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1实验原料

3.2.2样品制备

3.3结果与讨论

3.3.1分散相液滴经毛细管挤出后的形态分析

3.3.2分散相形态结构分析

3.3.3聚合物共混体系粘度下降原因分析

3.4小结

3.5参考文献

第四章 HDPE/PA反应增容体系的形态演化和线性粘弹行为

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1实验原料

4.2.2试样制备

4.2.3测试仪器与表征方法

4.3结果与讨论

4.3.1共混体系形态结构

4.3.2聚合物线性粘弹性基本特征

4.3.3共混体系线性粘弹行为

4.4小结

4.5参考文献

第五章结论

攻读硕士学位期间发表或录用的论文与专利

致谢