聚合物自由體積的正電子譜學(xué)研究.pdf

1、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文聚合物自由體積的正電子譜學(xué)研究姓名：張憲鋒申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：粒子物理與核物理指導(dǎo)教師：周先意;范揚(yáng)眉20040501中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博L 學(xué)位論文3 、對(duì)聚丙烯／苯乙烯．丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物共混體系( P P ／S B S ) 的研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，向P P 中混入S B S 能顯著增大材料中的自出體積分?jǐn)?shù)，這將有利于聚合物分子鏈段的活動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致體系的玻璃化溫度降低，說(shuō)明材料的低溫沖擊性能得到了改

2、善，達(dá)到了對(duì)P P 的低溫沖擊性能進(jìn)行改性的目的。／根據(jù)S B S 對(duì)自由體積分?jǐn)?shù)的影響討論了關(guān)于聚合物共混的“混合法則”，表明P P 與S B S 的相互作用參數(shù)小于零，但大小與S B S 的含量有關(guān)，說(shuō)明P P ／S B S是部分相容的聚合物對(duì)；進(jìn)而得到了二者發(fā)生兩相分離的臨界含量為：血雎= 4 1 ．4 ％，即S B S 含量低于4 1 ．4 ％時(shí)，P P 與S B S 之間表現(xiàn)為部分相容的特征，而S B S 含量大于4 1 ．4

3、 ％時(shí)將發(fā)生兩相分離。同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中自由體積分?jǐn)?shù)隨S B S 含量的改變與D o o l i t t l e 方程的預(yù)期相悖，證明P P ／S B S 體系屬于非牛頓流體。k 曠4 、關(guān)于高密度聚乙烯／炭黑( H D P E ／C B ) 、高密度聚乙烯／三元乙丙橡膠／炭黑( H D P E ／E P D M ／C B ) 復(fù)臺(tái)導(dǎo)電材料的研究，主要是用e + 壽命譜技術(shù)確定了H D P E ／C B 體系的逾滲域值為2 0 p h r

4、，并結(jié)合W e s s l i n g 模型對(duì)逾滲效應(yīng)作出了解釋?zhuān)J(rèn)為該效應(yīng)主要是由于2 0 p h r 時(shí)炭黑顆粒的重新分布而造成的。膳融溫度附近的『F 溫度系數(shù)效應(yīng)( P T C 效應(yīng)) 緣于高分子鏈段和C B 顆?；顒?dòng)能力增強(qiáng)，導(dǎo)致破壞了原來(lái)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)：而N T C 現(xiàn)象是由于C B 顆粒的運(yùn)動(dòng)而建立“動(dòng)態(tài)”導(dǎo)電通路的結(jié)果。對(duì)H D P E ／C B 進(jìn)行輻射交聯(lián)處理能有效地抑制N T C 效應(yīng)，從而改善t t D P E ／C

5、B 復(fù)合材料的高溫P T C 特性。另外，向H D P E ／C B ( 2 0 p h r C B ) 體系中摻入一定量( 1 0 ％) 的E P D M 后，能顯著地消除復(fù)合材料中的大尺寸自由體積，固定了C B 顆粒的位置，從而達(dá)到了穩(wěn)定復(fù)合導(dǎo)電材料的P T C 導(dǎo)電性能的目的。因而比較理想的原料配比為H D P E ／E D P M ／C B = 9 0 ／1 0 ／2 0 p h r 。’1 ．2 一一5 、根據(jù)高密度聚乙烯(

6、H D P E ) 的自由體積參數(shù)隨溫度的變化關(guān)系討論了H D P E的熱轉(zhuǎn)變與多重弛豫過(guò)程。／1 ) 對(duì)H D P E 中的e + 壽命譜進(jìn)行了四分量分析，并首次發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)微分處理后e + 的湮沒(méi)參數(shù)對(duì)溫度的變化很敏感。2 ) 發(fā)現(xiàn)了H D P E 的表觀雙玻璃化轉(zhuǎn)變和對(duì)應(yīng)晶區(qū)的三重?zé)岢谠ミ^(guò)程，這在e + 譜學(xué)領(lǐng)域還未曾有過(guò)類(lèi)似報(bào)道。3 ) 認(rèn)為P s 在H D P E 的結(jié)晶區(qū)也有一定的產(chǎn)額，這是與傳統(tǒng)觀點(diǎn)不同的看法；4 ) 探討了e

7、 + 源對(duì)高密度聚乙烯的輻照效應(yīng)，證明溫度是交聯(lián)反應(yīng)的重要因素，只有當(dāng)溫度達(dá)到玻璃化溫度時(shí)才能在非晶區(qū)比較迅速地產(chǎn)生交聯(lián)：而輻射對(duì)e + 湮沒(méi)的影響主要是通過(guò)產(chǎn)生極性自由基捕獲e + ，與o ．P s 的形成相競(jìng)爭(zhēng)，從而達(dá)到降低o ．P s 產(chǎn)額的效果。5 ) 最后結(jié)合自由體積理淪給出了根據(jù)e + 壽命譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果直接求H D P E 的熱膨脹系數(shù)的辦法，這是對(duì)B a n d i u c h 給出的方法的改進(jìn)。l 乒．關(guān)鍵詞：正電子湮沒(méi)壽