PP/PA共混高聚物在高应变率下的热粘弹性本构关系和时温等效性

采用Instron1342电液伺服试验机和改进的SHPB技术对以113材料为例的PP/PA共混高聚物进行了应变率在10-4～103s-1宽广范围,温度为25、40、60、80℃下的一维应力力学性能试验。结果表明,这类共混高聚物的力学响应对温度和应变率都是敏感的。以朱-王-唐非线性粘弹性本构方程来描述这类PP/PA共混高聚物的力学响应,并拟合得到了其热粘弹性本构参数,理论预言与试验结果在应变小于7%时吻合良好。对113材料20～80℃温度范围内不同应变率下的试验结果进行分析,证明PP/PA共混高聚物存在率温等效关系,提高温度和增加作用时间(减小应变率)的效果相当,反之,降低温度与减少作用时间(提高应变率)的效果相当。通过引入量纲一参量Z,使应变率.ε、温度T这2个参量归结为统一的Z参量,从而得到了体现时温等效性的统一曲线。

MiniLab表征共混高聚物熔体相容性方法的探讨

利用MiniLab微型混合流变仪测定的高聚物熔体平衡转矩-转速关系曲线探讨表征共混高聚物熔体相容性的方法,研究高密度聚乙烯(HDPE)和聚丙烯(PP)共混物熔体的相容性。结果表明:HDPE/PP共混物熔体是完全互容的。

高应变率大变形下的聚丙烯/尼龙共混高聚物损伤型本构特性

对两种采用不同相容剂的聚丙烯(PP)和尼龙(PA)共混高聚物材料在大变形下的粘弹性力学行为进行研究,着重考察应变率效应和损伤的演化,从而分析不同的界面分子设计对共混体系材料宏观性能的作用。在准静态及冲击实验研究的基础上,基于ZWT非线性粘弹性模型,并结合了遗传算法,分别得到了能有效描述两种共混高聚物大变形阶段计及损伤的非线性粘弹性本构关系。两种材料在不同加载条件下表现出明显不一致的性能,原因在于其损伤演化的率相关性,且两种材料的大变形机制存在一定的差别,能用ZWT方程进行描述的范围也不一样。

2种不同相容剂的PP/PA共混高聚物动态损伤演化的模量表现

对含2种不同相容剂的PP/PA共混高聚物试样进行了高应变率冲击试验,以冲击后试样的模量变化来表征损伤演化,借助于“损伤冻结”的方法来控制总应变,分别得到了其损伤值随应变及应变率变化的曲线.试验表明,共混高聚物的损伤发展存在一个应变阈值(大约在4%～6%之间);超过阈值后,损伤值随应变和应变率的升高均有所增加,其中应变增加对其损伤发展的影响占有主导地位.相比而言,112#(以PPgMAH为相容剂)比113#(以TPEg为相容剂)的损伤演化更为迅速.

PP／PA／TPEg共混高聚物材料动态力学性能的研究

本文用霍布金生压杆装置(简称SHPB)试验技术研究了两种不同配比的PP／PA／TPEg共混高聚物材料在高应变率(102- 103s-1)下的动态力学行为。实验表明,准静态下的应力-应变曲线与高应变率下的有较大差别,其动态的杨氏模量、屈服应变随应变率的增大而增大,PP／PA共混材料是一种应变率敏感的高聚物材料。

PP/尼龙66/聚碳酸酯/ABS共混高聚物的SEM样品制作

讨论了PP/尼龙 6 6 /聚碳酸酯 /ABS共混高聚物的扫描电子显微镜样品制作中存在的问题 ,通过实验 。

气体发泡PLA/PS共混高聚物制备组织工程支架研究

相互联通的三维可控孔隙结构是组织工程支架材料设计的关键.介绍了一种通过气体物理发泡工艺制备多孔生物支架材料的方法,研究了对不可共混的双相高分子材料聚乳酸与聚苯乙烯进行可控发泡的设计,发泡后经溶蚀工艺处理得到相互联通的孔隙结构.成骨细胞种植实验结果显示,细胞在支架中生长情况良好,经2周培养初步表现出在三维空间蔓延传递生长的特征,表明此方法为制备三维可控多孔类组织工程支架材料提供了一种有效设计途径.

共混高聚物三种不同动态损伤量化方法的比较

以一种聚丙烯与马来酸酐的接枝共聚物(PP-g-MAH)为相容剂的聚丙烯/尼龙共混高聚物为例,在SHPB(Split Hopkinson Pressure Bar)装置上进行了高应变率冲击实验,用三种不同的方法对材料内部的动态损伤演化规律进行了研究。其一以冲击后试样的弹性模量降低来表征损伤演化,得到了其损伤值随应变及应变率变化的曲线;其二以应力响应的降低来表征损伤演化,采用基于ZWT(朱-王-唐)非线性粘弹性模型并引入损伤参量的方法来对大变形条件下本构中损伤部分的贡献进行了量化;其三运用BP(Back-Propagation)神经网络技术,预先不作任何本构假定,只根据SHPB试验数据,通过不同的输入输出模式对PP/PA共混高聚物在冲击载荷下的本构响应和损伤演化规律等进行了辨识。在此基础上,对三种不同角度得出的损伤演化研究结果进行了比较和讨论。

组分玻璃化温度对共混高聚物α内耗峰的影响

选择两组分玻璃化温度较远的PEO/PMMA以及玻璃化温度相近的SAN/PMMA两个均相共混体系为研究对象 ,考察了组分组成对共混物α内耗峰峰高、峰宽以及温频关系的影响 .结果表明 ,共混物α内耗峰峰高及温频关系介于纯组分之间 ,随组分组成有规律地变化 ;PEO/PMMA体系的弛豫谱明显地比纯组分的宽 ,而SAN/PMMA体系的弛豫谱宽度跟纯组分的相差不多 .认为由于PEO/PMMA两组分的玻璃化温度相差甚远 ,组成涨落造成玻璃化温度及弛豫时间的分布变宽 。

PP/PA共混高聚物在冲击载荷下的热粘弹性力学响应

采用Instron1342液压伺服试验机和改进的SHPB技术对2种不同相容剂和重量比的4种PP/PA共混高聚物进行了应变率在10-4～103s-1宽广范围,温度为25℃、40℃、60℃、80℃下的一维应力力学性能试验.结果表明这类共混高聚物的力学响应对温度和应变率都是敏感的.在准静态时,以PPgMAH作相容剂的PP/PA三元体系的应力幅值要高于用TPEg作界面相容剂的PP/PA三元体系,而在承受冲击载荷下,TPE-g作相容剂的PP/PA三元体系比PPgMAH作相容剂的三元体系更有韧性.而在相容剂相同的条件下,随着相容剂质量比重的增加,使得尼龙粒子分布的更加均匀,虽然降低了一定的强度,但提高了韧性.以113材料为例,由其从10-4～103s-1宽广应变率范围内,20～80℃下的试验数据为依据,以“朱—王—唐”非线性粘弹性本构方程来描述这类PP/PA共混高聚物的力学响应,并拟合得到了其热粘弹性本构参数,理论预言与实验结果在应变小于7%时吻合良好.

共混高聚物

共混高聚物(Polyblend)是两种或两种以上高聚物通过简单的工艺过程混合而成,具有各组分所没有的综合性能,并且随着组分的改变可以得到千变万化的性能。它是新材料开发的主要领域,在工业上具有重要的实用意义。共混高聚物的开发与冶金工业中合金的问世有着相似之处。

高聚物材料动态本构关系对PP/PA共混物的应用研究

用霍布金森实验技术（SHPB）研究了两种PP／PA共混高聚物材料在高应变率（10^2～10^3s^-1，）下的粘弹性力学行为。实验表明，PP／PA共混高聚物材料的动态应力-应变曲线能用一个简单实用的非线性粘弹性本构方程（ZWT方程）较好地表达；通过最小二乘法拟合了材料参数；在加载过程中，理论计算值与实验结果较吻合。

高聚物的共混技术

简要阐述了常用共混高聚物及其性能特点、共混高聚物的制备方法和主要的成型方法。

基于损伤演化的共混/填充高聚物体系本构关系研究进展

建立复合材料的本构关系是进行材料设计的基础性工作。针对共混/填充高聚物体系,总结了微损伤演化的基体规律,讨论了在考虑微损伤演化的情况下,材料体系的宏观本构关系研究的思路与主要研究成果。本文作者指出,在共混/填充高聚物体系的破坏过程中,还有很多重要机制需要进一步研究。例如,微孔洞成核和串通汇合过程的分析、夹杂之间的相互作用和基体的非线性对损伤演化的影响以及应变率和温度对损伤的影响等都需要进一步分析。

剪切场下高聚物共混物相行为的研究进展

剪切场下高聚物共混物相行为的研究已成为高分子科学领域的一个焦点。现有的研究发现,剪切不仅会改善或降低体系的相容性并导致例如双浊点等复杂的相图现象,还会造成各向异性的相行为;理论研究认为,这与剪切场下体系热力学势发生改变以及应力同浓度的动态耦合密切相关。本文从理论及实验的角度较为详细地回顾了近年来国际上该领域研究的进展,并展望了该领域的研究方向。

高聚物共混物的相形态

本文根据过去的观察,对高聚物共混物的相形态进行了分类.进而从理论和经验两个方面讨论了诸如高聚物的组分和组成、相间的界面张力.熔融高聚物流变学和混合条件等因素对非相容高聚物相形态的影响.

含PBT的成纤高聚物共混物研究 Ⅰ.共混物熔体的粘度

本文研究了聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)/聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二酯/聚酰胺6(PA6)和聚对苯二甲酸丁二酯/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)三种两元高聚物共混物的粘度对组成的依赖关系,并且对此采用McAllister三体模型以最小二乘法程序进行了拟合。三种共混体系的粘度对组成的依赖关系各不相同:在所研究的温度和切变速率范围内,PBT/PP共混体系是单词变化时,而PBT/PA6和PET/PBT共混体系都出现既有极大值又有极小值的现象。McAllister模型满意地描述了三种共混体系的粘度——组成关系。

含PBT的成纤高聚物共混物研究 Ⅱ.共混物的挤出物胀大行为

本文测定了PBT/PP、PBT/PA6和PBT/PET三种共混体系共混物的挤出物胀大比。研究表明,各种共混物的挤出物胀大比在不同温度下均随切应力的增大而增大,并且在一定的切应力下有温度的依赖性,共混物的挤出胀大并非纯是弹性响应。

高聚物共混界面课堂教学探索

从高聚物共混界面的课程特点入手,探索了该课程的教学内容,教学方法和教学手段,并通过对课本的遗漏点进行探索,完善了关于界面的学习,对课堂教学做出与时俱进的调整,激发了学生的学习兴趣,调动其积极性和主动性。

增容剂对PP/PA共混体系动态力学性能的影响(英文)

采用2种不同的增容剂对PP/PA共混体系进行增容:PP与马来酸酐的接枝共聚物PP-g-MAH和接枝改性的热塑性弹性体TPE-g.并对它们应变率从10-4 s-1到103 s-1范围内的力学性能进行了研究.试验结果表明:采用PP-g-MAH作增容剂的PP/PA两元体系,在高应变率冲击条件下,界面损伤演化加速,应变约6％时即发生宏观应力应变曲线软化,应变率约2 000 s-1,应变约23％时即发生剪切破坏.采用TPE-g界面相容剂的PP/PA两元体系,由于形成分散相为核,界面相客荆为柔性壳的核壳结构,在尼龙粒子及壳层的协同作用下,使该共混体系的韧性得到大幅度提高.该体系在应变率高于3 500 s-1,应变约45％时才发生剪切破坏.断裂时单位体积吸收能量大幅度提高.