聚丙烯-順丁橡膠共混物相結構形成演變及其分散動力學研究.pdf

1、本文利用光散射在線數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)研究了PP/PcBR共混體系在共混過程中的相形成、相形態(tài)及演變的規(guī)律，并通過在線取樣，對樣品采用相差顯微鏡、靜態(tài)光散射和掃描電子顯微鏡進行相形態(tài)和結構表征，其與小角激光背散射得到的結果一致。根據(jù)Debye-Bueche光散射理論，利用光散射圖像處理軟件，得出表征合金體系相結構的結構參數(shù)：旋轉(zhuǎn)半徑￣Rg、相關距離αc、平均弦長￣l、積分不變量Q、分散相比表面積Ssp和不均勻性距離lc等，進一步計算了散射光

2、強的積分強度Ji、最大散射光強Im及其對應波矢hm、特征長度hm-1。分析討論了各個結構參數(shù)隨混煉時間，共混組成，混煉溫度，混煉的剪切速率的變化關系，探討了混煉初期的相分散動力學規(guī)律。結果表明：共混過程中相形態(tài)變化主要發(fā)生在共混初期，后期處于顆粒破碎和歸并的動態(tài)平衡中；不同的轉(zhuǎn)速和共混溫度條件會影響到平衡時分散相顆粒的大小及均勻程度，存在最佳轉(zhuǎn)速和共混溫度；體系中分散相含量增加時平均粒徑增大。 運用粒徑理論和特征長度理論討論了該

3、共混體系相分散過程中在線取樣的SEM圖樣的動力學演化規(guī)律。采用正態(tài)分布的圖估計理論表明分散相顆粒粒徑分布符合對數(shù)正態(tài)分布，進而求取了用以分析分散相顆粒尺寸分布的標準方差σ即相尺寸分布寬度。該參數(shù)是表征相分散動力學過程圖樣演化規(guī)律的有效參數(shù)。研究了PP/PcBR共混體系σ與共混時間、共混溫度、剪切速率和組成的關系。 研究了PP/PcBR共混體系混煉初期顆粒的破碎機理，結果表明：PP/PcBR相分散初期相破碎機制符合脆性顆粒粉碎的特

4、征，得到了表征榴分散的過程系數(shù)b和分散系數(shù)n。相分散初期過程散射強度隨時間遵循指數(shù)增長形式，我們提出了兩種相分散初期線性理論：半對數(shù)相分散初期線性理論和1/3冪次率相分散初期線性理論來對相分散初期相結構演變的動力學進行研究。由此可得到相尺寸變化速率W(q)或R(q)和分布系數(shù)Dd或Ds，建立各種加工條件和物理特性與這些參數(shù)的關系。通過對兩種線性理論的推導和討論，發(fā)現(xiàn)其得到的結論十分一致。 PP/PcBR.共混體系在共混過程的相分