剪切歷史對(duì)iPP熔體結(jié)晶行為的影響.pdf

1、聚丙烯是工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的結(jié)晶性聚合物材料之一,而生產(chǎn)加工過(guò)程中所受到的剪切拉伸會(huì)改變其晶體的晶型結(jié)構(gòu),并最終導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能的變化。在其眾多的晶型中,β晶由于特殊六方晶格的相結(jié)構(gòu)決定了其優(yōu)異的力學(xué)性能,例如:具有優(yōu)異的增韌效果、較高的斷裂伸長(zhǎng)率、良好的拉伸韌性和延展性等。因此,β晶的形成機(jī)制研究為加工過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)改善制品的結(jié)構(gòu)與性能提供了一種途徑。
　　本文實(shí)驗(yàn)中率先采用熔體速率儀來(lái)模擬擠出工藝,研究了剪切歷史對(duì)iPP

2、熔體結(jié)晶行為的影響。用PLM、WAXD與DSC等表征手段研究了擠出條件、熱處理工藝對(duì)結(jié)晶形態(tài)、晶型結(jié)構(gòu)及分布、結(jié)晶度以及β晶含量的影響,為在成型加工中調(diào)控聚合物形態(tài)結(jié)構(gòu)提供理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　具體工作如下:1、研究了擠出條件對(duì)iPP熔體流變行為的影響,得出溫度及荷載與取樣時(shí)間、剪切時(shí)間和剪切速率的關(guān)系。
　　2、用PLM與WAXD研究了荷載對(duì)擠出試樣的結(jié)晶形態(tài)、晶型結(jié)構(gòu)及分布的影響,發(fā)現(xiàn)α與β晶共存,β晶沿α排核生成柱

3、狀晶體,且β晶的分布隨著荷載的增加而趨于擠出物表層:用DSC定量研究了擠出條件對(duì)結(jié)晶度和β晶含量的影響,發(fā)現(xiàn)β晶含量比結(jié)晶度對(duì)荷載與溫度更為敏感,并在此基礎(chǔ)上提出了易于β晶形成的加工窗口。
　　3、通過(guò)不同的熱處理工藝賦予試樣不同的熱機(jī)歷史,研究了不同熱處理工藝對(duì)β-iPP形成的影響,研究表明:擠出前原料在料筒中的保溫時(shí)間、原料中未消除的熱機(jī)歷史、熔體的剪切歷史與試樣回火工藝均對(duì)β晶的含量有顯著影響:同時(shí)荷載與擠出后的保溫時(shí)間對(duì)擠