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茂金属催化的乙烯—辛烯共聚物及其共混物的流变学研究

杨凯  
【摘要】: 上世纪90年代以来,茂金属催化的聚烯烃的工业化和商业化引起了全球高分子界的广泛关注,也给聚合物的改性和加工带来了全新的理念。茂金属催化的聚烯烃弹性体由于分子量分布窄、共聚单体分布均匀、支链结构易控制,表现出来的流变学性能和加工性能与传统的Ziegler-Natta催化的聚烯烃相比更加优异。在结构与性能关系的研究中,材料的流变性能一直倍受关注,这是因为它不仅能够为加工成型提供必要的材料参数,而且还可以提供材料内部形态结构方面的信息。本文应用旋转流变仪研究了茂金属催化的乙烯-辛烯共聚物的热稳定性,及其自身高粘弹性对不相容体系界面张力测量的影响,并对均聚等规聚丙烯(Isotactic polypropylene (PP))/茂金属催化的乙烯-辛烯共聚物(Poly(ethylene-octene) (POE))共混体系的粘弹性进行了研究,使用了一种新的流变学方法确定了该共混体系的相图,主要结果如下: 使用小振幅振荡剪切流动和一种新的实验方法,研究了POE熔体在高温时发生热氧化交联及其热氧化动力学过程。结果表明,流变学参数对POE热氧化响应非常敏感。通过对环形样品的流变学研究以及氧化过程分析,表明当有抗氧剂加入时,抗氧剂的含量控制POE的热氧化过程,没有加入抗氧剂时,POE的热氧化过程受氧气的扩散控制。 着重研究了POE基体的粘弹性对椭球回缩方法测定界面张力的影响。结果显示,对于粘弹体系,不同粒径的液滴所受到基体弹性的影响是不一样的,粒径大的液滴受到影响小,粒径小的液滴受到影响大。松弛时间和液滴的特征松弛时间的比值q_m是一个很重要的参数,随着q_m的增大测得的表观界面张力值变大。当q_m很小时,粘弹性的影响很小,可以忽略。温度对界面张力有一定的影响,随着温度的升高,界面张力值减小,温度系数为-0.024mN/(m.℃)。此结果对于指导测量粘弹性聚合物之间


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