DSC、TG、FT-IR技术在超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯鉴别技术中的应用研究

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)因其特有的稳定线性长链结构,作为高性能热塑性工程塑料在很多实际生产、施工中得到广泛应用。但由于UHMWPE分子量过高,熔体流动性差,无法使用普通挤出或注塑手段进行加工成型。将UHMWPE与中低分子量高密度聚乙烯(HDPE)进行共混改性可有效解决,但实际生产过程中存在将HDPE作为流动改善助剂大量添加至UHMWPE制品中,由于加工温度过高导致HDPE分子链断裂氧化最终影响制品性能的现象。本文运用红外光谱区别UHMWPE、HDPE,快速鉴别UHMWPE制品中是否添加一定含量的HDPE,并制备不同比例的UHMWPE/HDPE复合材料,通过DSC、TG、FT-IR技术对共混物的性能进行研究。

TiO_(2)纳米粒子增强超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯复合材料的性能

利用硅烷偶联剂KH570对TiO_(2)纳米粒子进行表面改性,然后制备塑化超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)/TiO_(2)复合材料,最后通过密炼-模压法制备不同含量和粒子尺寸的TiO_(2)纳米粒子增强PE-UHMW/高密度聚乙烯(PE-HD)复合材料。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示热扫描量热仪、万能试验机、流变仪表征测试复合材料的微观结构、结晶、力学及流变性能。结果表明,低含量的Ti O2纳米粒子(质量分数0.1%)能在聚合物基体中分散良好,使复合材料的力学性能、结晶度及流动性均有显著提升;随粒子尺寸增加,材料强度和刚度降低,断裂伸长率和熔体剪切黏度先增加后降低。然而,高含量粒子分散困难、易形成大的聚集体,导致复合材料性能下降。当TiO_(2)纳米粒子尺寸为5~10 nm、质量分数为0.1%时,复合材料展现出优异的力学性能和加工性能,拉伸强度和拉伸屈服强度分别高达58.21 MPa和44.53 MPa,且熔体剪切黏度下降19.7%。

高密度聚乙烯高完整容器屏蔽运输容器研究现状及分类探讨

我国海阳核电采用了高密度聚乙烯高完整容器装填废树脂、过滤器芯,由于货包表面剂量率较高,需要配置专用的屏蔽运输容器。本文介绍了国内容器相关的研究现状,并分析了HDPE-HIC运输容器分类,以期为后续屏蔽运输容器的研制提供参考。

高密度聚乙烯对超高分子量聚乙烯注塑制品性能的影响

针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)加工难的问题,使用高密度聚乙烯(HDPE)对UHMWPE进行共混改性,并通过注塑成型的方法得到大尺寸UHMWPE/HDPE注塑制品,探究了不同含量HDPE对注塑制品力学性能、耐磨性能及结构的影响.结果表明:每100份UHMWPE中加入2份HDPE时得到的注塑制品综合性能最优,拉伸强度相比于纯UHMWPE注塑制品提升了27.9%,冲击强度基本保持不变,摩擦系数降低了98.5%,砂浆磨损率降低了58.3%;同时,注塑制品的熔点、结晶度与取向度均有不同程度的提升.

超高分子量聚乙烯和高密度聚乙烯网线的拉伸力学性能比较研究

在标准实验室环境里 ,对超高分子量聚乙烯 (U HMWPE)和高密度聚乙烯 (HDPE)网线的拉伸力学性能进行了比较研究。结果表明 :UHMWPE网线较 HDPE网线具有较高的强度、拉伸模量和结强损失率 ;而 HDPE网线较 U HMWPE网线具有较高的断裂伸长率。结论可供渔具设计及网线材料选配时参考。

自增强高密度聚乙烯/超高分子量聚乙烯复合材料制备与表征

用自制模具制备出自增强高密度聚乙烯(HDPE)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)棒材。通过SEM观察、X射线分析、DSC分析以及力学性能测试,研究了挤出自增强HDPE/UHMWPE棒材微观结构和力学性能。研究结果表明,在HDPE和UHMWPE最佳配比为8∶2的情况下,自增强试样的拉伸强度、抗弯强度和弹性模量分别为168.5、164.8MPa和4.9GPa,比未增强试样分别提高了534.9%、261.2%和408.3%。与普通模压试样相比,自增强试样内部有大量的微纤结构和串晶互锁结构,结晶度获得提高,(110)面和(200)面的峰值均获得提高,并且熔点向高温区发生漂移。

超高分子量聚乙烯与高密度聚乙烯共混板材制备工艺研究

采用两种工艺制备超高分子量聚乙烯与高密度聚乙烯共混板材,粉料板材是由混合粉料直接在单螺杆挤出机挤出制得,粒料板材是混合粉料在双螺杆挤出机共混造粒后由单螺杆挤出机挤出制得。采用微型显微镜、扫描电镜、万能材料试验机等研究制备工艺对两种板材的共混状态、弯曲性能和拉伸性能等的影响。研究发现,在板材成型过程中,粒料板材的扭矩比粉料板材的小,说明采用粒料更容易成型板材;用微型显微镜观察发现,粒料板材表面较光滑平整,凸点较少;粉料板材表面粗糙,凸点较多,塑化效果较差,双螺杆挤出机的强烈剪切混合作用有利于改善塑化效果,提高板材表面质量;扫描电镜观察发现超高分子量聚乙烯高度缠结和较高的黏度,使共混材料中超高分子量聚乙烯以分散相的形式分散在高密度聚乙烯连续相中,与粉料板材相比,粒料板材中超高分子量聚乙烯相畴比较小,分布比较均匀,界面层比较模糊,说明粒料板材中超高分子量聚乙烯与高密度聚乙烯相容性较好;分析比较粉料板材和粒料板材的力学性能,粒料板材的弯曲模量和弯曲强度较高,拉伸强度相近,断裂伸长率较高。

超高分子量聚乙烯/高密度聚乙烯共混体系动态流变行为及相容性研究

利用旋转流变仪研究了超高分子量聚乙烯/高密度聚乙烯(UHMWPE/HDPE)共混体系在180、190、200、210℃下的动态流变行为,并利用对数加和公式、van Gurp-Palmen (vGP)曲线和Cole-Cole曲线分析了共混物的相容性。结果表明,随着HDPE质量分数升高,共混熔体的缠结密度变小,非牛顿性减弱,复数黏度、复数模量降低,损耗因子升高;Carreau-Yasuda本构方程可较好地描述复数黏度的变化规律;动态流变分析表明UHMWPE/HDPE共混物具有较好的相容性,扫描电镜(SEM)图也证实了这一结论。

改性低分子量高密度聚乙烯性能的研究

本工作主要探讨改性低分子量高密度聚乙烯(LMHDPE),并用于天然橡胶、丁腈橡胶的可行性。研究了共混工艺、橡塑并用比、交联体系对两种共混胶物理机械性能的影响。结果表明,当用量为5～10％时,是橡胶优良的加工助剂和添加剂。当用量在10％以上以塑代胶时,来用中温共混,S/DCP交联,能保持良好的物理机械性能。

不同峰形高密度聚乙烯的结构与性能

采用高温凝胶色谱法研究了不同分子量分布的高密度聚乙烯(HDPE),并对各自的流变性能、热性能和力学性能进行了研究。结果表明,分子量及其分布是决定树脂性能的主要因素,低分子量部分含量越多,结晶度越大。熔体流动速率(MFR)与重均分子量(-Mw)成反比,重均分子量越大,对剪切速率越敏感。分子量分布指数(PI)越大,拉伸强度越高,但冲击性能下降。

高密度聚乙烯在超高压下结晶形态及形成模型

研究了聚乙烯在超高压力环境下的结晶问题,观察到高压结晶中的微区流动现象,获得了层片状晶、粒晶、串珠晶、棒晶等多种新结晶形态,还发现存在晶体二次流动和取向等现象,为伸直链晶的形成机理提供了新的证据。根据高分子的链段特征,提出了应力场与结晶新形态形成的关系问题,构筑了伸直链晶形成的“聚并”生长模型,解释了伸直链晶及其多种存在形式的形成机理。

高密度聚乙烯的结构与性能分析

本文研究了2种高密度聚乙烯HD-1和HD-2的结构差别,对其基础性能、分子量及分布、热性能、拉伸流变性能以及力学性能进行了综合分析。结果表明,2种高密度聚乙烯的密度、熔融温度以及结晶度相近,与HD-2相比,HD-1的分子量分布更宽,具有更宽的加工适应范围。从力学性能来看,HD-2有更高的冲击强度。

ADL高密度聚乙烯装置淤浆出料管线的结片分析

ADL高密度聚乙烯装置在生产双峰聚乙烯时,在淤浆出料加热管线的出口位置有时出现黄色结片,影响浆液的稳定排出。采用XRF,FTIR,SEM-EDAX,GPC,DSC,XRD等方法对黄色结片进行了表征。实验结果表明,黄色结片的主要成分是烷基铝和水蒸气反应得到的含铝无机物,次要组分是溶于B反应器中异丁烷的低分子量蜡。两种组分在结片中形成了“海岛结构”,其中,含铝无机物为分散相,低分子量蜡为连续相。由于在生产双峰树脂时B反应器必然产生低分子蜡,只能通过阻止含铝无机物形成或聚集的方法避免形成结片。

超高分子量聚乙烯改性聚丙烯

本文采用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）作为PP的改性剂，讨论了不同比例、不同混炼、成型方式和不同型号PP对合金性能的影响。结果表明，UHMWPE对PP具有显著的增强、增韧效果，尤其对含有乙烯键节的共聚型PP更为突出，其冲击强度、断裂伸长率在配比为100／25时达到57．6kJ／m2和559．3％，分别比树脂提高一倍多和接近两倍；拉伸强度在配比为100／10时出现一峰值42．4MPa，比PP纯料提高约15Mpa;亚微态研究进一步证实双辊开炼机对UHMWPE／PP的混炼效果优于单螺杆挤出机。流变实验发现剪切速率为103s(-1)，升温可较好地改善配比为100／10的合金的加工流动性。

超高分子量聚乙烯管材的单螺杆挤出工艺

论述用单螺杆挤出机挤出超高分子量聚乙烯管材的工艺。介绍了对普通单螺杆挤出机的改造情况,模具的设计原理,以及超高分子量聚乙烯管材的性能等。

高疏水染料结构对超高分子量聚乙烯纤维染色性能的影响

为解决超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维难以上染的问题,筛选出结构平面性良好的高疏水染料对UHMWPE纤维进行染色。通过染色后纤维K/S值、染料与纤维的亲和力、分配系数、染色热和染色熵等热力学参数的测定,研究了高疏水染料结构中疏水基团数目及其链长、硝基等强极性基团对纤维染色性能的影响规律,并分析了染料溶解度参数对其与纤维染色性能之间的相关性。结果表明:高疏水染料对UHMWPE纤维染色可获得高表观深度;染料的疏水性及其溶解度参数是影响其对UHMWPE纤维染色性能的重要因素;就染料母体结构而言,偶氮结构较蒽醌结构对UHMWPE纤维易于获得良好的染色性能。

无乳化剂乳液聚合制备高分子量聚乙烯醇

通过无乳化剂乳液聚合方法，采用氧化还原引发体系制备了超高分子量的聚醋酸乙烯酯（PVAc），继而醇解为超高分子量的聚乙烯醇（PVA）．研究了聚合温度、引发剂浓度、单体转化率对PVA的分子量和分子结构的影响．探讨了线性高分子量PVA结构的控制方法．结果表明，利用无乳化剂乳液聚合可以实现在室温（14～20℃）制备出聚合度为9899的高分子量的PVA，聚合过程对PVA的分子量和结构均有显著的影响．在无乳化剂乳液聚合恒速聚合区得到的聚合物分子量较高，分子量分布窄，且结构比较规整，而在加速区，PVAc的支化和交联现象显著，最终会对PVA的线性程度产生很大影响．因此，可以通过聚合过程来控制PVA的分子量和链结构．

高分子量聚乙烯醇的合成及其分子量分布和立构规整性

采用醋酸乙烯在低温下以水为溶剂的紫外光引发乳液聚合方法，制得了高分子量的ＰＶＡ（为１３４００），并对所合成ＰＶＡ进行了分子量与分子量分布以及立构规整度的表征．

细乳液聚合法合成高分子量聚乙烯醇的研究

采用十二烷基硫酸钠（SDS）为乳化剂、十六醇（CA）为难溶助剂，引发醋酸乙烯酯（VAc）进行细乳液聚合，以偶氮二异庚腈（ADMVN）为引发剂时，制得了平均聚合度达1．5×10^4．2．0×10^4聚醋酸乙烯酯（PVAc）和4．1×10^3—6．6×10^3的聚乙烯醇（PVA）；以偶氮二脒基丙烷盐酸盐（AAPH）为引发剂时，制得了平均聚合度达1．5×10^4—2．0×10^4的PVAc和2．1×10^3．4．4×10^3的PVA．研究了引发剂浓度、温度、油水比对产物聚合度、转化率的影响，讨论了SDS：CA摩尔比对PVAc微球粒径分布及其成粒机理的影响．当cCA：cSDS=3：1时得到的细乳液体系稳定性最好，以ADMVN和AAPH引发聚合时均为液滴成核为主，其中以ADMVN引发得到PVAc微球的粒度分布窄于AAPH．

高分子量聚丙烯酸改性聚乙烯醇膜的耐水性能

将高分子量聚丙烯酸（PAA）与聚乙烯醇（PVA）混合,制备成PAA/PVA混合膜并对其进行热处理。考察了PAA分子量及其含量对混合膜耐水性能的影响,研究了热处理工艺条件对混合膜在沸水环境下的保留率。结果表明,随着PAA分子量和在混合膜中含量的增加,混合膜的耐沸水性能显著提高;当PAA加入量为30%（质量分数）,热处理温度和时间分别为160～180℃、3～15 min时,混合膜的综合性能最佳;热处理后混合膜的玻璃化转变温度Tg提高到102℃,有效扩大了膜的使用温度范围。