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《天津大学》 2004年
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聚丙烯/乙烯-1-辛烯共混物相结构与性能的研究

许岳剑  
【摘要】:研究了PP/POE共混体系熔体动态共混过程中的相形成、相形态及其演化的规律。采用间歇出料法制样,用扫描电子显微镜(SEM)观察了界面形貌和两相分布情况,定义了相应的标度函数,研究了时间序列不同阶段分散相粒径演化的自相似性,进而推导了表征相分散程度的分形维数D; 用动态小角激光光散射(SALS)技术研究了该体系不同组成比例下熔体的动态共混过程。运用相关的SALS参数(Q、L_1、L_2、a_c、d )讨论了该体系的相分散的动力学过程,证明了两相共混过程中相结构的变化过程具有分形特征,并求得表征相空间分布的分形维数D。对不同组分及混炼条件下共混物的力学性能进行了测试,对乙烯-1-辛烯增韧聚丙烯的机理进行了解释,并提出了其脆韧转变的判据。采用傅立叶变换技术将空域范围内的相差显微镜(PCM)图样转化到频域范围内的傅立叶变换图样,结合光散射,运用相应的傅立叶图样分析参数(h~(-1)_M mc2等)讨论了时间序列、组分序列以及改变混炼条件(共混温度和剪切速率)下的图样演化规律,并通过分形维数Dp来表征相分散程度。 结果表明,PP/POE熔体动态共混过程分为三个阶段,第一阶段以分散相破碎为主,第二阶段相结构具有起伏,是一个过渡意义上的过程,第三阶段分散相的破碎和凝聚达到平衡,分散相粒径几乎不再改变。无论是从在线取样的扫描电镜结构分析,还是小角激光光散射分析以及傅立叶变换图样的分析,基本上一致反映出了两相共混这样三个阶段的相分散动力学过程。共混过程中的相区尺寸的演变过程具有自相似性,通过求取分形维数,从数量意义上,分析研究相分散动力学过程机理。 当POE含量在20%-60%时,两相分布呈双连续相,扫描电镜图样和相差傅立叶转换图样的分析都表明,在POE较低的含量下(20 wt%),两相结构即呈双连续相分布,与之对应的是材料的冲击性能显著提高。其分散相相间距与材料的脆韧转变存在对应的临界值τ_ c,τ_ c≈0.43μm。并且在线的相间距τ与材料的冲击强度有着很好的对应关系。同时,相间过渡层厚度d反映了两相界面粘合状态,对提高材料的韧性非常重要。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TQ317

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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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