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双峰聚乙烯是继茂金属聚乙烯之后世界上开发的性能最优异的聚乙烯品种之一。为开发和推广这种新产品,本文主要做了如下几方面的基础理论工作。 一、用熔融共混的方法分别制备了不同配比的双峰中密度聚乙烯(BMDPE)/高压聚乙烯(LDPE)和线性双峰聚乙烯(LBPE)/高压聚乙烯(LDPE)共混物。用毛细管流变仪研究了共混物熔体的流变行为。讨论了共混物的组成、剪切应力和剪切速率以及温度对熔体流变行为和挤出膨胀比的影响,测定了不同配比熔体的非牛顿指数(n),熔体流动速率(MFR)。测定了共混物的屈服应力、断裂应力和断裂伸长率。研究了LBPE和BMDPE的非等温结晶动力学,分析了BMDPE/LDPE和LBPE/LDPE共混物在不同升降温速率下的熔融和结晶行为。用Jeziorny和莫智深修改的Avrami方程成功的分析了LBPE和BMDPE结晶过程,并确定了不同降温速率下的Avrami指数(n)、动力学结晶速率常数(Zc)、结晶峰温度(Tp)、结晶度和半结晶时间(t1/2)等参数。通过对二元共混物结晶行为的研究表明:不同的聚乙烯能够分别结晶,双峰聚乙烯及其共混物的结晶是一个三维增长的异相成核过程。 二、用熔融共混的方法分别制备了不同配比的BMDPE/LDPE/线性低密度聚乙烯(LLDPE)和LBPE/LDPE/LLDPE三元共混物,研究了三元共混熔体的流变行为和力学性能。讨论了共混物的组成、剪切应力和剪切速率以及温度对熔体流变行为的影响。为双峰聚乙烯的加工和使用以及开发高性能价格比的聚乙烯材料提供了依据。 三、用熔融共混的方法分别制备了不同配比的BMDPE/纳米氧化锌(Nano-ZnO)、BMDPE/纳米碳酸钙(Nano-CaCO3)和LBPE/有机蒙脱土(MMT)杂化复合材料,研究了不同组成纳米复合材料的流变行为和力学性能。用扫描电镜观察了纳米粒子在复合材料中的分散情况。结果发现:Nano-ZnO和Nano-CaCO3可以均匀地分散在BMDPE中。BMDPE和少量的纳米氧化锌复合不仅可以制得绿色环保的抗菌塑料,还可以改善材料的力学性能;少量的纳米碳酸钙和纳米蒙脱土就可以明显提高材料的力学性能,在较高的剪切速率下还可以改善材料的加工性能。