超高摩尔质量聚乙烯熔体流动性能改性研究进展

介绍了超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)的性能及成型方法;概述了近年来UHMWPE熔体流动性能改性技术所取得的新进展;分析了改性原理及工艺的优缺点;最后对流动改性技术作出了展望。认为利用笼型倍半硅氧烷(POSS)和聚乳酸(PLA)以及利用高效的分子解缠剂与UHWMPE熔融共混改性,并配合新型螺杆挤出机,可作为UHMWPE熔体流动性能改性研究的新方向。

聚乳酸熔体流变性的研究

研究了聚 L -乳酸熔体的流变性 ,并与 PET熔体流变性进行了比较 ,发现聚 L -乳酸流体为切力变稀流体 ,当温度达 2 2 5℃ ,流动曲线上出现了第二牛顿区 ;粘流活化能高达 12 3k J/m ol;随着熔体温度的增大 ,其流动曲线下移 ,表观粘度下降 ,非牛顿指数增大 ,在 2 0 5～ 2 15℃区域内上升速率较大 ,其结构粘度指数变小 ,同时特性粘数的下降高达 39%。

不同熔体流动速率的SA型透明尼龙的流变性能

采用固相后缩聚方法制备了一系列熔体流动速率不同的SA型透明尼龙(SATN),采用毛细管流变仪对其流变性能进行了研究,并讨论了熔体流动速率对其流变性能的影响。研究结果表明,SATN熔体属假塑性流体,表观黏度随着剪切速率的升高而降低;随着熔体流动速率的减小,SATN的非牛顿性增强,熔体黏度增大,对剪切速率的敏感性增强,但是对温度的敏感性减弱。

茂金属聚乙烯/高流动性聚丙烯流变行为研究

为改善高流动性聚丙烯(HF-PP)的性能,采用茂金属乙烯-己烯共聚物(mEHC)和茂金属乙烯-丁烯-己烯三元共聚物(mEBHC)进行改性,通过熔融共混法制得mEHC/HF-PP和mEBHC/HF-PP共混物。研究了mEHC和mEBHC对HF-PP熔体流动速率和流变行为的影响。结果表明,mEHC/HF-PP和mEBHC/HF-PP共混物的非牛顿指数小于1;随着共混物中mEHC和mEBHC含量的增加,共混物的熔体流动速率下降,表观黏度逐渐升高;mEHC/HF-PP和mEBHC/HF-PP比纯HF-PP具有更强的黏温敏感性。

熔融指数对聚丙烯熔体流动性及纤维强度的影响

研究了不同熔融指数的聚丙烯熔体的表观粘度对温度、切应力的依赖关系以及切应力与切变速率的关系,研究比较了相应聚丙烯纤维的拉伸强度.结果表明:熔融指数对聚丙烯熔体流动性具有显著影响;在相同的纺丝、牵伸条件下,用熔融指数较低的聚丙烯(相对分子量较高)制得的纤维强度较高.

塑料注射充模过程的动态磁化测量及表征

为了研究塑料熔体在模腔内的流动行为,设计制造了浇口动态磁化装置,通过磁化试验,测量中心浇口圆盘模腔内的熔体在各个时刻的流动位置和充模时间,可以直观地分析塑料熔体在模腔中的流动状态。

八种ABS树脂的流变性能比较研究

用熔体流动速率仪测定了8种ABS树脂的熔体质量流动速率,并用毛细管流变仪对8种ABS树脂流变性能进行了研究。结果表明,1、7、8号样的流动性最好;8种树脂的非牛顿指数n都小于1,属于假塑性流体;同时8种ABS树脂的表观黏度随剪切速率、剪切应力的增加而降低,当剪切速率、剪切应力足够高时,它们对8种ABS树脂表观黏度的影响趋于一致。

FPP对Al(OH)_3/PP复合材料的流动性、阻燃性和结晶行为的影响

用熔融挤出法制备了不同接枝率的官能团化聚丙烯 (FPP) ,研究了 FPP对 Al(OH) 3 / PP复合材料的流动性、阻燃性和结晶与熔融行为等物性的影响。FPP加入使 Al(OH) 3 / PP的熔融指数增加 ,流动性与填料分散性改善 ,氧指数提高和结晶与熔融行为改变。探讨 FPP在 Al(OH) 3 / PP复合材料中的作用机理。

混炼胶挤出流动行为与口型入口角的关系

采用Monsanto加工性能试验机,考察了由天然橡胶、丁苯橡胶和助剂配炼的工业用混炼胶在挤出过程中毛细管口型入口角(2α)对其熔体流动行为的影响。试验发现,在剪切速率(γ_w)为10~2～10~3 s^1和90～120℃下,当2α小于试样熔体入口自然收敛角(2θ_0)时,熔体的剪切粘度(η_w)及剪切应力(σ_(12))_w随着2α的增加而减小;反之,η_w和(σ_(12))_w则随着2α的增加而增大。当2α较小时,试样η_w对γ_w较为敏感;反之则容易诱发试样熔体不稳定流动。

聚甲醛流变性能及其纺丝性研究

利用熔融指数仪测、毛细管流变仪测定了聚甲醛在不同熔融温度、时间下的流变性能,由此,为研究聚甲醛的融法纺丝提供理论依据。结果显示:聚甲醛在所测定环境下的流变性质属于假塑性流体,熔融指数(MI)值都随着温度的升高有所增大;在低剪切速率下,POM熔体的黏度值对温度敏感性高,剪切速率大于1000s-1,POM熔体黏度值变化对温度依赖性减弱;此外,提高剪切速率可以较大范围地降低POM熔体的粘流活化能;熔融时间对熔体流变性没有明显的影响,同时通过熔融挤出,确定纺丝温度在210℃为宜。

毛细管挤出过程中PC熔体流动性的研究

应用毛细管流变仪,在温度为180～310℃,表观剪切速率为60～1000s^(-1)的条件下,考察了两种相对分子质量不同的聚碳酸酯(PC)熔体的流动行为及其影响因素。结果表明,熔体的剪切流动基本服从牛顿流体流动定律:在相同的挤出条件下,相对分子质量较高的PC熔体,其末端效应比相对分子质量较低的PC显著,但后者的剪切粘度对温度的敏感性则高于前者;熔体剪切粘度对温度的依赖关系可用Arrhenius方程描述。

超声外场作用下聚合物注射成型模内流动行为的物理可视化分析

以3.5mm矩形平板塑件注射充模过程为研究对象,开发一种用于超声辅助成型技术观测的新型可视化试验分析平台,通过在模具型腔上施加超声振动,研究超声振动对聚丙烯(PP)熔体前沿流动速度以及流动轨迹的影响。结果表明,超声振动能提高PP前沿流动速度(400 W超声时,最高可使前沿流速提高18.0%),充模前期超声振动对提升前沿流速的贡献最大,但是充模中后期,超声振动和剪切热的共同作用决定着前沿流速的大小;同时,超声振动对冷凝区的改变是PP流动轨迹出现分散流动延后变化的主因。

聚磷酸铵(APP)阻燃剂对聚丙烯(PP)性能的影响

采用熔融共混挤出法制备了聚磷酸铵/聚丙烯(APP/PP)阻燃复合材料。通过FTIR、SEM、DTA及熔体流动速率(MFR)对复合材料进行了测试和表征,并对其力学性能和阻燃性能进行了对比分析。讨论了APP的添加量对阻燃复合材料熔体流动速率、热力学行为、结晶行为、力学性能和断口形貌的影响。结果表明,阻燃剂APP的添加明显地降低了PP的燃烧性,APP在复合材料燃烧过程中有催化成炭和防融滴的作用;随着添加量的增加,复合材料的热力学稳定性增加,MFR值先降低后增加;当APP含量(质量分数)大于13%时,APP对PP的结晶存在异相成核作用,这种作用不仅影响着复合材料的力学性能,使得其力学性能不会随APP添加量的增大而继续下降;同时还提高了APP与PP基体间的界面结合。

PS／OMMT复合材料制备及流动性研究

将聚苯乙烯(PS)树脂与有机蒙脱土(OMMT)进行熔融共混制备PS纳米复合材料。通过X射线衍射仪对复合材料的微观结构进行了分析.采用HAAKE流变仪和熔体流动速率仪研究了复合材料的熔体流动行为。结果表明:将PS与OMMT熔融共混可得到插层的纳米复合材料.OMMT用量较少时,该复合材料具有良好的熔融流动性能.随着OMMT用量增加,复合材料的塑化时间逐渐延长,流动性逐渐下降。熔融复合过程中聚苯乙烯降解。

长支链型高熔体强度聚丙烯流变性能的研究——剪切流变

通过辐照法制备了长支链型高熔体强度聚丙烯(LCB-HMSPP),采用高级流变扩展系统(ARES)表征了其熔体黏弹性,采用毛细管流变仪研究了其在高剪切速率下的流变行为。讨论了敏化剂用量、超高相对分子质量聚乙烯 (PE-UHMW)对PP熔体黏弹性、流动曲线和黏流活化能的影响。动态剪切流变数据表明,辐照改性制备的LCB- HMSPP具有较好的熔体黏弹性,并且其熔体弹性随敏化剂用量的增加而增强,表现在低频端剪切储能模量明显提高,内耗正切变小,零切黏度增大,特征松弛时间变长;辐照过程中添加极少量PE-UHMW也可提高PP的熔体黏弹性。静态毛细管剪切流变测试表明,线形PP和长支链PP的流动曲线较相似,LCB-HMSPP的黏流活化能较线形PP 有显著提高,其剪切黏度具有较高的温度敏感性。

罐用铝材高温流变应力行为的研究

用热模拟试验方法对压力罐用铝材(简称“铝原块”)进行热压缩变形,探讨了熔体处理和变形条件对该材料高温流变应力行为的影响。结果表明:经不同熔体处理的铝原块均存在稳态流变特征;应变速率达10.00s-1时,流变曲线上均出现峰值应力,即该材料出现了动态再结晶;稳态变形阶段的流变应力与应变速率或变形温度分别满足双曲正弦函数关系和Arrhenius关系;与未处理的、常规处理的铝原块相比,经高效熔体处理的铝原块的真应力值及进入稳态阶段所对应的真应变值均较小,热变形激活能也有较明显的降低;此外还求出经高效熔体处理的铝原块的高温流变应力方程。

搅拌摩擦焊接技术研究现状及趋势

从搅拌摩擦焊材料的流动行为、焊接参数、异种材料焊接、高熔点金属焊接、焊接方法的改进以及新型材料接头的研究等几个方面对近五年来国内外关于搅拌摩擦焊技术的研究现状进行了介绍和总结,并根据目前的研究趋势对未来这一领域的研究做出了预测和展望。

强剪切分散混炼器对聚丙烯流变行为的影响

利用自行研制的多级磨盘式强剪切分散混炼器,研究了聚丙烯经过混炼器作用后的流变行为。通过测定混炼器不同转速下制得的聚丙烯试样的熔体流动速率值,结合GPC对其相对分子质量及相对分子质量分布的测试结果,表明聚丙烯经混炼器的强剪切作用后发生了显著的分子链断链现象,其中在5r/min的元件转速下,PP的■_w、■_z和■_(z+1)分别降低了33．4%、66%和83．7%,而其力学性能并无明显降低；因机械力断链而产生的活自由基,会引发进一步的降解和交联等高分子力化学反应。

热塑性聚乙烯醇/乙烯-乙烯醇共聚物熔融挤出共混物制备及性能研究

氢键作用对聚合物的共混改性影响显著,通过双螺杆挤出机熔融共混的方式,制备了不同质量比的热塑性聚乙烯醇(TPVA)/乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的共混物,采用差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析(DMA)、熔融指数仪和高压毛细管流变仪等研究共混物中氢键作用对热学性能及流变性能的影响。结果表明:共混物中TPVA与EVOH之间存在较强的氢键,TPVA与EVOH相容性较好但尚未完全混溶,彼此独立结晶,分别归属于TPVA和EVOH组分的结晶峰温度(T_(c))和熔融峰温度(T_(m))的变化与共混物的组成呈线性关系。共混物的熔体流动速率明显高于两种起始原料,呈现“熔体流动速率峰”现象;共混物体系的熔体黏度变化趋势与剪切速率密切相关,主要归因于体系中分子间氢键作用。

塑料熔体在注射模具浇注系统中的流动行为研究

根据塑件结构及其模具特点,基于ANSYS软件,建立并模拟了塑料熔体在浇注系统中的流动模型.通过分析熔体在浇注系统的流动方式,对计算模型、初始条件和边界条件进行了简化,比较了熔体初始速度及浇口长度对于出口处熔体流动行为的影响,并用于指导模具浇注系统的设计.