聚乙烯、聚丙烯及其色母粒熔体动态流变行为研究

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本论文主要采用动态应力流变仪研究了聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及其色母粒体系的动态流变行为,所得主要结论如下: 1.首次明确提出聚合物熔体的动态粘温关系概念。把温度连续变化(非等温过程中的瞬时粘度与温度的关系定义为动态粘温关系。研究了动态应力场中PE和PP熔体的动态和静态粘温关系,结果表明在我们的实验条件下,动态和静态粘温关系和阿累尼乌斯方程吻合良好。表征弹性的虚数粘度随温度的变化要比表征粘性的实数粘度随温度的变化快得多。 2.分子量越低,动态和静态粘流活化能越高。频率越高,动态和静态粘流活化能越低。 3.发现动态应力场HDPE、LDPE、PP熔体的动态粘流活化能总是小于静态粘流活化能;分子量越大,动态和静态粘流活化能的差别就越大。 4.发现了动态应力场中LDPE和HDPE熔体在动态温度扫描过程中的异常动态粘温关系。频率越高,动态粘温关系出现异常的特征位置所对应的温度越高。我们认为处于动态应力场中的PE熔体在动态温度扫描时存在(或形成)某种有序结构,这种微观结构随温度而变化导致了粘度随温度的异常变化。 5.详细地研究了商业PE白色色母粒的动态流变行为。商业PE白色色母粒的动态粘度随应力增加而下降,粘度的下降幅度与应力的变化步长有关。 6.首次发现了商业PE白色色母粒流变陆能的时间依赖行为,且代表弹性的虚数粘度随时间增加比代表粘性的实数粘度随时间的增加快得多。并初步证明曝露在外的熔体边缘的钛白粉TiO2含量不断增多逐渐形成一个阻碍熔体变形的“硬壳”是色母粒流变特性出现时间依赖行为的一个主要原因。此外,发现温度和频率越高,时间依赖行为越明显:涨叶时间依赖行为的临界温度(约为200℃)和一个临界* 含量(约为3mpt)。 7.对于色母料这类特猕体系,其流动能力和变形能力之间 良大的区别。用熔体流动指数娜仍或毛细管所测的粘度或转矩流变仪中的转矩来表示色母粒的流变性能的传统做法存在很大的片面性,动态流变仪在研究色母粒等功能母粒流变性能方面u之处。首次提出了色母料的流动变形能力由以下两个参数表征:MFR表征流动能力;动态粘度表征变形能力。 8.近u峦时20多种商业注塑级PP ifffoHFyM明好的PP Pit4fK的流变性能 L&i$Dt+ltg8W)IRtoatiMI!lite。R#3feiA,MFRQ00t,2.16Kg)R棚乃时月旨盲勺5~10七自c上J匕上1云力尧塞*占月茎(200C,100rad/S刁F)刁、刁F有由宅宣乍巨声对月旨0勺1/3以上的PP色母粒是比较易于分散的。
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