2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對高分子材料性能的要求也不斷提高,具有單一性能的塑料產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足人們?nèi)粘Ia(chǎn)生活的需要,于是高分子合金材料得到了發(fā)展,即聚合物通過共混或接枝改性來制備綜合性能優(yōu)良的聚合物產(chǎn)品。由于大部分聚合物與其它聚合物和無機(jī)材料進(jìn)行共混改性時相容性不太好,所以限制了高分子合金材料的制備。本文以聚乙烯(PE)為例,為了提高聚乙烯與其它聚合物和無機(jī)材料的相容性,拓寬聚乙烯的適用范圍,通常在聚乙烯鏈上接枝極性基團(tuán)MAH,

2、以此來彌補(bǔ)聚乙烯與其它材料相容性不佳的缺點(diǎn)。當(dāng)前聚合物接枝馬來酸酐主要方法是加入氧化劑(例如DCP),使用溶液法或者機(jī)械熔融的方法在非極性的聚乙烯鏈上接枝極性基團(tuán),從而改善它與其它聚合物的相容性。而力化學(xué)反應(yīng)接枝法由于其具有接枝率高,不需要引發(fā)劑,不會引入雜質(zhì)等眾多優(yōu)勢受到廣泛的青睞。
  本研究對單螺桿強(qiáng)剪切力化學(xué)反應(yīng)裝置的螺桿和機(jī)筒結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。運(yùn)用Polyflow計算機(jī)模擬軟件,通過統(tǒng)計分析的方法,分別以力化學(xué)反應(yīng)器機(jī)

3、筒槽深、機(jī)筒與螺棱間隙、螺棱高度和寬度以及螺桿頭數(shù)為變量,根據(jù)Polyflow仿真結(jié)果,以平均停留時間、累積停留時間、最大剪切速率、最大剪切應(yīng)力和最大混合指數(shù)為評估標(biāo)準(zhǔn)來選取力化學(xué)反應(yīng)器強(qiáng)剪切段螺桿與料筒的最優(yōu)結(jié)構(gòu)為:機(jī)筒槽深為1mm,機(jī)筒與螺棱間隙為0.5mm,螺棱高度和寬度均為3mm,螺桿頭數(shù)為10頭。根據(jù)優(yōu)化設(shè)計的螺桿與機(jī)筒結(jié)構(gòu),并將其安裝于單螺桿強(qiáng)剪切力化學(xué)反應(yīng)裝置實(shí)驗(yàn)樣機(jī)上。為了驗(yàn)證該設(shè)備對共混熔融物料的共混效果,我們將該樣機(jī)

4、首先用于無機(jī)材料填充改性聚合物的實(shí)驗(yàn),制備無機(jī)復(fù)合材料。我們將聚合物HDPE與滑石粉和nano-CaCO3無機(jī)材料熔融共混來制備高分子復(fù)合材料,并與使用雙螺桿擠出機(jī)制備的高分子復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn),在實(shí)際生產(chǎn)中,優(yōu)化設(shè)計的螺桿與機(jī)筒結(jié)構(gòu)對物料的共混效果達(dá)到甚至超越了雙螺桿擠出機(jī)。為了研究聚合物與其它聚合物的混合,首先通過計算機(jī)模擬的方法,對聚合物共混時有可能出現(xiàn)的相容性問題進(jìn)行預(yù)測,并為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析提供理論分析的基礎(chǔ)。

5、使用Materials Studio(MS)7.0軟件對純PS、純PE和PS/PE共混物不同共混比進(jìn)行MD和DPD模擬,分別研究它們MD模擬中的Flory-Huggins參數(shù)、玻璃化溫度、徑向分布函數(shù)和均方末端距以及 DPD模擬中的等密度圖和聚合物的末端距,可以獲得下述結(jié)論:當(dāng)PS/PE共混比為70/30、50/50,30/70和10/90時,相容效果不好;當(dāng)PS/PE共混比為90/10時,與其它比例的共混物相比,相容性提高。為了判定聚

6、乙烯鏈接枝馬來酸酐后是否提高其與其它聚合物的相容性,我們同樣使用計算機(jī)模擬的方法對后續(xù)的聚合物共混改性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了預(yù)測。首先假設(shè)聚乙烯經(jīng)力化學(xué)反應(yīng)法得到接枝物PE-g-MAH,然后同樣使用Materials Studio(MS)7.0軟件對PS、PE-g-MAH、PS/PE-g-MAH、PS/PE/PE-g-MAH共混物不同共混比進(jìn)行MD和DPD模擬,分別研究它們MD模擬中的溶解度參數(shù)、玻璃化溫度、徑向分布函數(shù)和均方末端距,以及DPD模擬

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