乙烯-乙烯醇共聚物的连续自成核退火热分级研究

采用连续自成核退火热分级法(SSA)研究乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的分子链结晶序列长度分布情况。利用NMR,GPC,DSC等方法探索了SSA实验参数的优化,对比了不同EVOH树脂的结晶序列结构的分布。表征结果显示,通过SSA得到的EVOH热分级曲线分离效果好、分级效率高;EVOH的SSA分级条件可选择:初始温度185℃、停留时间5 min、升降温速率10℃/min、温度间隔5℃;随着最长可结晶序列含量的增加,EVOH的起始结晶温度升高。SSA可有效应用于EVOH微观结构的研究。

SSA热分级技术在表征IPC各组分相互作用中的应用

对典型抗冲共聚聚丙烯(IPC)进行了溶剂分级,分级出三组分,即乙烯-丙烯无规共聚物(EPR)、乙烯-丙烯嵌段共聚物(EbP)、丙烯均聚物(PPH)。通过连续自成核与退火(SSA)热分级技术分析了IPC,EbP/EPR,EbP/PPH二元非共混物和溶液共混物的结晶行为。采用扫描电子显微镜观察了PPH/EPR二元、PPH/EPR/EbP三元溶液共混物的冲击断面。结果表明:SSA热分级技术对分析IPC及其分级出的各级分的异质性具有较好的分辨效果;EbP和PPH组分易形成共晶,而EPR对EbP的结晶起到了稀释和弱化作用,从而证明EbP和PPH,EbP和EPR之间均存在相互作用;PPH/EPR溶液共混物中加入EbP后,冲击断面出现韧性断裂,说明EbP起到了增容PPH基体和分散相EPR的作用。

超高压交联电缆绝缘料基础树脂热行为对比研究

选用1种国产超高压电缆绝缘料(YJ-110)和3种进口超高压电缆绝缘料作为研究对象,采用凝胶渗透色谱(GPC)和差示扫描量热分析(DSC)等方法对国产料和进口料的分子量和热行为进行了表征。结果表明:国产电缆绝缘料YJ-110的数均分子量(Mn)和3种进口样的数均分子量几乎相同,而重均分子量(Mw)介于3种进口电缆料的之间。与进口电缆料相比,YJ-110的链规整度相对较差,短支链(SCB)含量相对较高,表现出较差的结晶能力。

PE100管材专用料的结构与性能

选取PE100管材专用料树脂TUB121和GC100S,引入凝胶渗透色谱、溶液分级和连续自成核退火(SSA)热分级联用的方法研究了PE100管材料分子链结构特点;并利用单轴拉伸测试获得的性能参数,快速有效地评价了材料抗慢速裂纹增长性能(SCG)。得出TUB121重均分子量相对较低,其加工性能和刚性优异;同时其将大量共聚单体均匀地分布在高相对分子质量部分,能有效形成tie链,保证了材料的抗SCG性能;而吉化初期的GC100S重均分子量很高,共聚单体分布不均匀,虽然其抗SCG性能优异,但是加工性能和抗快速裂纹增长性能(RCP)较差;生产线调整后,GC100S系列样品相对分子质量逐渐降低,共聚单体在高相对分子质量组分上分布更加均匀,使其在一定的抗SCG性能基础上,明显改善了加工性能和抗RCP性能。

不同工艺生产的高耐压等级管材专用HDPE的结构与性能

对比了采用不同工艺生产的高耐压等级管材专用高密度聚乙烯(HDPE)的结构与性能。结果表明:采用淤浆工艺生产的HDPE的相对分子质量分布较宽且呈双峰,在生产高耐压等级管材及大口径管材方面有优势;采用气相工艺生产的单峰HDPE的相对分子质量分布较窄,影响其长期使用性能,尤其在等级升级上存在困难;采用气相工艺生产的双峰HDPE所用催化剂为茂金属双活性中心催化剂,树脂的相对分子质量分布较窄,低相对分子质量组分含量较低,但其较厚晶片含量最高,长链支化最多,两者互补使其性能接近PE100+级水平。从催化剂及聚合工艺两方面研究,采用气相工艺生产的双峰HDPE的耐压等级上升空间很大,应该能够达到或超过PE100+级的水平。

超高分子量聚乙烯的形态对高密度聚乙烯结晶行为的影响

通过熔融共混制备了高密度聚乙烯/超高分子量聚乙烯(HDPE/UHMWPE)共混物,采用高温熔融和再次剪切处理改变了UHMWPE在HDPE中的分散形态,并使用非等温结晶和连续自成核退火热分级(SSA)方法研究了UHMWPE的形态变化对HDPE的结晶行为的影响。扫描电子显微镜图片显示,经过高温熔融和再次剪切后UHMWPE的形态发生了极大的改变,由原生粒子转变为溶胀粒子,最后粒子破碎并以更小的相畴尺寸分散在HDPE中。结晶行为表明,原生粒子促进了HDPE的结晶,但结晶完善程度只有轻微的提高;溶胀粒子则阻碍了HDPE的结晶,结晶完善程度下降;更小相畴尺寸的UHMWPE对HDPE的结晶有明显的促进作用,结晶完善程度显著提高。

聚乙烯共混体系中的共结晶行为及对性能的影响

选用HDPE和LLDPE为原料进行熔融共混,通过差示扫描量热(DSC)测试、连续自成核退火(SSA)热分级法探究线型与支化聚乙烯分子的共结晶行为,尤其是采用SSA热分级法剖析了形成共晶的分子链的结构特征,并在此基础上研究共结晶对共混物力学性能的影响。DSC结果表明,HDPE与LLDPE具有较好的相容性且HDPE在共混物结晶过程中具有成核作用。SSA测试显示,HDPE/LLDPE共混物的结晶行为依赖于LLDPE组分的支链分布,只有当LLDPE的亚甲基序列长度与HDPE的链段相互匹配时才会形成共晶。共混物的屈服强度与共混体系的结晶度以及晶片厚度有关。屈服强度与自然拉伸比均随LLDPE质量分数的增加而减小。

烯烃嵌段共聚物分子链结构非均匀性的研究

利用交叉分级色谱(TREF-GPC联用)和连续自成核退火热分级(SSA)技术研究了烯烃嵌段共聚物(OBC)链结构的非均匀性。结果表明,样品1的级份主要集中在85℃高温区域,且相对分子质量分布较窄;相对分子质量较低的样品2和3的支链分布更宽,朝低温区域移动;共聚单体在OBC树脂内分布具有统计上的非随机性。SSA研究发现,3种OBC样品均具有多重熔融峰,反映了分子链内的非均匀性。

超高分子量聚乙烯非等温结晶性能研究

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维在实际生产中,不同分子量的原料加工性能存在差异,而材料的结晶行为会对其加工过程和最终产品的性能产生影响。本文使用非等温结晶和连续自成核-退火热分级(SSA)方法研究了不同分子量的UHMWPE的结晶性能。实验结果表明:随着分子量的增加,UHMWPE的相对结晶度下降了约4%,结晶能力呈下降趋势;分子量较高的UHMWPE样品晶片厚度小,表明其结晶能力较差。

L-丙交酯／ε-己内酯共聚物分子链结构非均匀性的研究

利用升温淋洗分级(TREF)和连续自成核退火热分级(SSA)等方法研究了L-丙交酯(LLA)和ε-己内酯(ε-CL)共聚物(PLC)分子链结构的非均匀性.合成了2种不同摩尔比的PLC共聚物,用TREF的方法,将同一个共聚物分级出3个级份.用核磁共振氢谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)等方法对每个级份的分子结构进行了表征.结果表明,随着淋洗温度的升高,共聚物级份中的ε-CL单元的含量明显降低,而且级份的数均分子量增大,分子量分布指数降低.在SSA热分级研究中,发现PLC各级份间存在明显的分子链间和分子链内结构上的差异,这种链结构差异使得各个级份表现出不同的熔融行为.