缓冷条件对TLCP初生纤维分子链取向和力学性能的影响

采用熔融纺丝法在不同缓冷条件下制备热致液晶聚芳酯(TLCP)初生纤维,研究不同缓冷条件下TLCP初生纤维的分子链取向及结晶度,以及缓冷条件对纤维力学性能的影响。结果表明:缓冷条件的变化对TLCP初生纤维的结晶度几乎没有影响,但对于其分子链取向的影响较为显著;当缓冷温度固定在280℃、缓冷高度由80 mm降为40 mm时,TLCP初生纤维的取向因子(f)由0.945增加至0.964,当缓冷高度固定为80 mm、缓冷温度由280℃变为无缓冷时,纤维的f由0.945提高至0.970;TLCP初生纤维的断裂强度随着缓冷温度的降低而增大,随着缓冷高度的增加而降低;当缓冷高度固定为80 mm、缓冷温度由280℃变为无缓冷时,TLCP初生纤维断裂强度由5.9 cN/dtex增加至8.7 cN/dtex,当缓冷温度固定为280℃、缓冷高度由40 mm增至80 mm时,纤维断裂强度由7.3 cN/dtex下降至5.9 cN/dtex。

橡胶材料的各向异性与分子链取向分布关系

橡胶类材料是一群长而柔顺链的集合体,由于外界(力、温度)的作用,这些链经历着构象的重排.拉紧时,链的某些构象得不到了,导致熵的减少.橡胶的应力主要是由构象熵引起,橡胶的内能几乎不依赖于橡胶的变形.各向同性橡胶材料分子链的取向分布是均匀的,Wu和Giessen研究了各向同性橡胶在三轴变形情况下的材料本构关系,研究了橡胶材料在三轴变形条件下分子链的取向分布演化.在Wu和Giessen工作的基础上,本文研究了分子链取向分布的描述方法,推导出包含分子链取向系数效应的橡胶材料本构关系,给出各向异性橡胶在复杂变形状态下分子链的取向分布演化表达式,给出各向异性橡胶材料小变形小转动情况下的本构关系显表达式.

加工工艺对聚乙烯分子链取向调控及力学性能的影响

研究了不同注塑加工条件下聚乙烯样条力学性能和分子链取向的情况,并对其分子链取向和力学性能的关系进行了分析和讨论。结果表明,在较高的料筒温度和剪切速率下,聚乙烯分子链段更容易发生取向;而在较低模具温度和较高的冷却速率下,聚乙烯分子链段不易发生解取向。提高料筒温度、剪切速率和冷却速率,同时降低模具温度,有利于保持聚乙烯样条中分子链段的取向态,从而使得相应聚乙烯样条的力学强度提高。为了研究加工工艺对不同链结构聚乙烯性能的影响,选用线型结构的聚乙烯5 000s和自制长链支化聚乙烯进行对比。当料筒温度、剪切速率、模具温度和冷却速率分别为180℃,300r/min,50℃,30℃/s时,聚乙烯5 000s样条的拉伸强度为25.2MPa,断裂伸长率为180%;长链支化聚乙烯样条的拉伸强度为21.3MPa,断裂伸长率为589%。

用耗散粒子动力学方法研究高分子链取向对形变液滴回缩法测定界面张力值的影响

在利用形变液滴回缩法(DDRM)测量了分子共混体系界面张力的过程中,要求椭球液滴内高分子链应力松弛速度远快于椭球的回缩速度.我们建立高分子链取向模型,用耗散粒子动力学研究高分子链的取向及应力松弛对界面张力测量值的影响.结果表明,当高分子链沿着流场方向取向时,应力是否完全松弛对界面张力测量值的影响较大,当高分子链取向方向垂直于流场方向时,应力是否松弛对测量值影响较小.

基于改进的Maier-Saupe理论对链状高分子结晶过程的研究

以分子动力学对高分子链取向函数S的模拟结果,改进原有的Maier-Saupe平均场理论在液晶小分子体系中的势能表达式,使之适用于高分子单链体系,研究高分子链的结晶过程。得出链状高分子结构的改变主要依靠链段的有序化,非晶态全局取向函数大于零,临界温度随着链柔性的增加而升高的结论,对深入理解高分子的结晶过程提供了理论依据。

同步辐射GIXRD研究溶液浓度对P3HT薄膜的取向及载流子迁移率的影响

用不同浓度的氯仿溶液通过旋涂法制备了聚己基噻吩薄膜。一维面外掠入射X射线表征结果说明,面外方向(100)衍射峰的强度随所用溶液浓度下降而增高,(010)衍射峰的变化趋势则相反。二维掠入射X射线衍射的结果表明,这是由于低浓度溶液制备的薄膜中分子链从face-on取向为主转变为edge-on取向为主。相应的薄膜晶体管器件性能证明了edge-on取向对应着更高的载流子迁移率。

低收缩聚丙烯制备原理综述

聚丙烯(PP)作为半结晶性通用高分子材料,其制品通常具有较高的成型收缩率。随着精密注塑成型和制件大尺寸的发展,工业界对低收缩聚丙烯的需求也与日俱增。从物理因素上分类,PP的收缩率受到结晶和分子链取向的影响。结晶收缩与PP的结晶度呈正比,分子链取向引起的收缩与内应力以及体系取向程度成正比。低收缩PP的制备方法可总结为PP基体树脂性能调控、无机填料填充改性及烯烃共混改性等。PP基体性能调控原理是通过调控PP的晶型、分子量及分子量分布、共聚单体等,获得低结晶度及低取向体系,从而降低材料收缩率。无机填料填充改性的原理可概括为无机填料的异相成核效应、无机填料形状与分布对PP分子链取向的诱导/阻碍效应及填料填充效应。烯烃共混改性原理可总结为分散相对基体结晶的影响作用与分散相在基体中的形状及分布对PP分子链取向的诱导/阻碍作用。综上,虽然低收缩PP的制备方法各有不同,但原理均为通过调控PP及其作为基体的复合材料的结晶及分子链段的取向,达到阻碍基体结晶,细化球晶及使分子链沿特定方向取向结晶等目的。

软模板纳米压印技术及其对共轭高分子的取向控制研究

纳米压印模板通常需要经过电子束光刻、电子束沉积、光刻胶剥离、反应离子刻蚀等一系列复杂工艺获得,这使得纳米压印模板的制作难度大,成本高.寻找一种灵活简单的纳米压印模板制备方法以提升纳米压印模板的制作效率,是广泛应用纳米压印技术的研究重点和难点.本文以写好光栅结构的电子束光刻胶层为母模板,获得聚二甲基硅氧烷软模板,并以此为模板对共轭高分子聚(9,9-二辛基)芴薄膜进行纳米压印,实现光栅结构转移,成功制备出纳米光栅结构的共轭高分子薄膜.偏振吸收谱和透射电镜结果表明,纳米压印实现图案转移的同时,还可以将共轭高分子的主链控制在光栅条纹方向,这将对有机发光器件性能的提升具有重要的意义.研究结果还表明,应用该方法同样可以对聚(9,9-二辛基芴共苯并噻二唑)薄膜进行光栅图案化,同时实现其取向控制.

电纺高导热GO/PEO纤维的制备及性能

在聚氧化乙烯(PEO)电纺纤维中添加氧化石墨烯(GO),提高电纺PEO纤维的分子链取向度,从而增加纤维的热导率。讨论了氧化石墨烯的引入影响PEO分子链取向度的机理。通过偏振红外光谱和T型法测纤维热导率,验证了当分子链取向度最高时,PEO电纺纤维的热导率最高,达到22.9 W/m·K,与块体高分子相比,热导率提升了两个数量级。