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等规聚丙烯/顺丁橡胶的结构和性能的研究

刘犇  
【摘要】:本文选用机械熔融共混的方式制备了等规聚丙烯(iPP)和顺丁橡胶(PcBR)共混物,并对共混物结构和性能做了系统的研究。 采用小角X射线散射(SAXS)方法对iPP和PcBR的共混物相结构进行分析,结果表明该体系符合Porod规律的正偏离,两相之间没有相容区,证明iPP和PcBR是不相容体系。扫描电子显微镜(SEM)结果表明,两相之间边界层清晰,验证了该体系不相容。同时发现橡胶的加入能够增大iPP的长周期,但组分含量的变化对其影响不大。 采用广角X射线散射(WAXS)方法研究了iPP晶体结构。表明PcBR的加入限制了iPP球晶的完善生长,细化了微晶尺寸,并且提高了iPP的结晶度。SEM照片表明分散相以较不规则的颗粒形状分布在连续相当中,并且分散相粒径分布随着分散相的含量增多而变宽,平均粒径尺寸随着分散相的含量增多而增大。当PcBR含量为40 %和50 %时,则可以明显的观察到双连续的相结构。当PcBR含量大于50 %,则会发生相逆转。 采用偏光显微镜(POM)对共混物的结晶形态做了分析,观测到随着PcBR的加入,iPP球晶的完整性下降,球晶的尺寸减小。随着PcBR的加入对球晶生长速率有一个明显的降低,但是随着PcBR组分对其影响不大,说明了PcBR的加入在空间上限制了球晶的生长。同时发现不同分子量和分子量分布的iPP对球晶的生长快慢和球晶分布的均匀性有很大的影响。 本文利用粘度突变时间和法向应力突变时间来表征聚合物的结晶诱导时间。发现剪切速率和温度对iPP结晶诱导时间有较大的影响。在对共混体系的研究中发现PcBR的加入导致iPP结晶诱导时间大大缩短,说明PcBR具有成核剂的作用。在共混体系中不同分子量的iPP结晶诱导时间变化不大。


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