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《四川大学》 2007年
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聚烯烃注射成型制品的形态控制和多层次结构

曹文  
【摘要】: 在聚合物加工过程中,聚合物熔体通常都受到不同程度的剪切流动和温度梯度场的作用,使其制品的微观结构和结晶形态的演变呈现出复杂多变的情况。而这种结构的变化受到诸多因素的影响,例如:加工工艺、聚合物本身性质、其他组分等。本论文主要针对聚乙烯和聚丙烯体系,在注塑过程中引入动态剪切力场,通过对注射制品形态结构的表征,研究了聚合物分子量和成核剂对制品结晶和取向结构的影响。主要研究结果如下: 1通过对三种具有不同熔体指数(MFI)的高密度聚乙烯(HDPE)动态保压注射成型制品以及与少量超高分子量聚乙烯(UHMWPE)组成的共混物从皮层到芯层各区域晶体结构进行表征,研究了注射成型制品的形态结构和聚合物分子量对形成shish—kebab结构的影响。结果表明注射制品整体的取向度随HDPE的熔体指数的降低而增加,少量的UHMWPE加入HDPE中后能大大增强HDPE的取向。在制品中形成沿制品厚度方向取向结构和结晶结构逐渐发展演变的多层次结构,在皮层,形成了以相互缠绕的晶片组成的互锁晶体,并且观察到典型的shish—kebab结构从次表层到芯层随着距表面距离的增加shish含量逐渐变化的结构发展现象。但在芯层,结晶结构表现为以随机分布的晶片组成的球晶状的超分子结构。UHMWPE在剪切条件下对shish结构的形成有非常重要的促进作用,并且若将UHMWPE加入到分子量较小的HDPE中能促进结晶结构从球晶向shish—kebab取向结构转变。 2对不同二苄叉山梨醇(DBS)含量的等规聚丙烯(iPP)动态保压注射成型制品的结晶结构进行了详细的表征,研究了在注塑过程中成核剂对注射制品形态结构的影响。发现加入少量DBS能的情况下大幅提高iPP的结晶温度并影响其最终的结晶结构。通过扫描电镜(SEM)观察,DBS对聚丙烯注射制品中球晶的尺寸和分布有一定的影响。根据二维广角X射线衍射(2D—WAXD)的结果,发现动态保压注射成型样品,在从皮层到接近芯层的区域内,制品都保持较高水平的取向度;添加有DBS的动态样品各区域的取向度与纯动态样品相比,变化很小。分析聚丙烯动态保压注射成型制品(110)晶面的2D—WAXD结果得知,发现DBS含量的增加有利于a~*取向晶体含量的提高。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TQ320.662

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