初生态超高分子量聚乙烯的多级孔洞结构研究

摘要

采用TG、DSC、SEM以及1H自旋-自旋驰豫等方法,探究了不同牌号、聚合条件和分子质量初生态超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的热性能及多尺度孔洞结构.利用小分子溶剂环己烷为探针,建立了核磁驰豫谱表征UHMWPE多尺度孔洞结构的方法,该方法可以真实地反映原料内孔洞结构及其分布.研究结果表明:UHMWPE的起始热失重温度为325℃,最大降解速率对应温度为480℃,具有较好的热稳定性;各UHMWPE样品的熔点在134～137℃之间,熔程在110～150℃之间,结晶温度在118～121℃之间,且随着分子量的增大,各样品的结晶度降低;UHMWPE粉末是由直径在数十微米以内的次级粒子构成,微粒间有一定的间隙,以纤维状结构相连,次级微粒还存在更小的内部结构,基本形成了尺寸不同的多级孔洞结构;UHMWPE样品中环己烷的1H自旋-自旋驰豫时间为0.023～2101.750 ms,基本反映了不同尺度的宏观孔洞结构和非晶区微孔结构.