聚烯烴注射成型制品的形態(tài)控制和多層次結(jié)構(gòu).pdf

1、在聚合物加工過程中，聚合物熔體通常都受到不同程度的剪切流動和溫度梯度場的作用，使其制品的微觀結(jié)構(gòu)和結(jié)晶形態(tài)的演變呈現(xiàn)出復雜多變的情況。而這種結(jié)構(gòu)的變化受到諸多因素的影響，例如：加工工藝、聚合物本身性質(zhì)、其他組分等。本論文主要針對聚乙烯和聚丙烯體系，在注塑過程中引入動態(tài)剪切力場，通過對注射制品形態(tài)結(jié)構(gòu)的表征，研究了聚合物分子量和成核劑對制品結(jié)晶和取向結(jié)構(gòu)的影響。主要研究結(jié)果如下： 1 通過對三種具有不同熔體指數(shù)(MFI)的高密度聚

2、乙烯(HDPE)動態(tài)保壓注射成型制品以及與少量超高分子量聚乙烯(UHMWPE)組成的共混物從皮層到芯層各區(qū)域晶體結(jié)構(gòu)進行表征，研究了注射成型制品的形態(tài)結(jié)構(gòu)和聚合物分子量對形成shish—kebab結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明注射制品整體的取向度隨HDPE的熔體指數(shù)的降低而增加，少量的UHMWPE加入HDPE中后能大大增強HDPE的取向。在制品中形成沿制品厚度方向取向結(jié)構(gòu)和結(jié)晶結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)展演變的多層次結(jié)構(gòu)，在皮層，形成了以相互纏繞的晶片組成的互鎖

3、晶體，并且觀察到典型的shish—kebab結(jié)構(gòu)從次表層到芯層隨著距表面距離的增加shish含量逐漸變化的結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)象。但在芯層，結(jié)晶結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為以隨機分布的晶片組成的球晶狀的超分子結(jié)構(gòu)。UHMWPE在剪切條件下對shish結(jié)構(gòu)的形成有非常重要的促進作用，并且若將UHMWPE加入到分子量較小的HDPE中能促進結(jié)晶結(jié)構(gòu)從球晶向shish—kebab取向結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。 2 對不同二芐叉山梨醇(DBS)含量的等規(guī)聚丙烯(iPP)動態(tài)保壓注射

4、成型制品的結(jié)晶結(jié)構(gòu)進行了詳細的表征，研究了在注塑過程中成核劑對注射制品形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。發(fā)現(xiàn)加入少量DBS能的情況下大幅提高iPP的結(jié)晶溫度并影響其最終的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。通過掃描電鏡(SEM)觀察，DBS對聚丙烯注射制品中球晶的尺寸和分布有一定的影響。根據(jù)二維廣角X射線衍射(2D--WAXD)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)動態(tài)保壓注射成型樣品，在從皮層到接近芯層的區(qū)域內(nèi)，制品都保持較高水平的取向度；添加有DBS的動態(tài)樣品各區(qū)域的取向度與純動態(tài)樣品相比，變化很小。