超高分子量聚乙烯在溶液中的链缠结与黏度的关系

通过测定从极稀浓度到较高浓度的超高分子量聚乙烯(UHMW PE)溶液的黏度,确定出不同分子量UHMW PE的临界浓度,验证了链缠结模型,给出了临界浓度与聚合度的定量关系式,与理论链缠结理论符合较好。同时,为确定实验样品的分子量,选出了一组适用于UHMW PE的最佳K、α值。

超高分子量聚乙烯凝胶/结晶膜中链缠结的Raman研究

为获得超高分子量聚乙烯的超高取向性，利用准稀溶液速冷解缠方法可使其λｍ４００，力学性能大幅度提高，但距离链的理论强度还有一定差距，ＮＭＲ的相结构研究表明其中仍残存一定量的界面层及非晶部分。从缠结链角度来看，其分子链的解缠并不能达到完全。根据Ｒａｍａｎ及ＮＭＲ研究结果讨论该膜在拉伸取向前后及经热处理后链缠结的形成及解缠结问题。

聚丙烯酰胺溶液粘度的影响因素

考察了温度、聚丙烯酰胺(PAM)含量及亚铁离子对聚丙烯酰胺溶液粘度的影响。结果表明,随着温度升高,聚丙烯酰胺水溶液剪切粘度随之下降,剪切粘度对数与温度的倒数符合线性关系;随 PAM 含量的增加,PAM 溶液剪切粘度随之增加;PAM 溶液中加入10mg·L^(-1)亚铁离子,会引起 PAM 大分子降解,相对分子质量降到原来的1/7,导致 PAM 溶液剪切粘度大幅度下降。

分子量对酞侧基聚芳醚酮熔体流变行为的影响

用锥权流变仪及ＤＳＣ的方法研究了５种不同分子量的酞侧基聚芳醚酮（ＰＥＫ—Ｃ）在低剪切速率区（１０－２－１０ｓ－１）的流变行为及其分子量与玻璃化转变温度（Ｔｇ）的关系．结果表明，样品的粘流活化能随分子量的增加而增大，Ｔｇ随分子量的变化是二个线性区，其交点值与所求的样品的临界分子量（Ｍｃ）值相对应．利用测得的零剪切粘度值（η０）首次求得了ＰＥＫ—Ｃ的临界分子量（Ｍｃ）值．同时也讨论了Ｍｃ与温度及η０和Ｔｇ与分子量的关系．

“半稀溶液”中超高分子量聚乙烯链缠绕结构的演变行为

通过熔融共混法制备超高分子量聚乙烯/线性低密度聚乙烯(UHMWPE/LLDPE)和超高分子量聚乙烯/聚乙烯蜡(UHMWPE/PE-wax)共混物,以振荡剪切流变测试和脆断截面SEM研究不同浓度UHMWPE对共混物流变行为和材料微观形貌变化的影响,尤其是UHMWPE在共混物中达到一定浓度开始形成缠结结构时的行为变化。UHMWPE/LLDPE共混物在流变测试中相容性良好,当UHMWPE浓度大于0.84%(wt),即临界交叠浓度(孤立高分子线团逐渐靠近开始成为线团密堆积时的浓度)的4倍,频率扫描曲线在低频区显示为与频率无关的类固态凝胶行为,网络结构开始形成;时间扫描曲线表明UHMWPE的浓度在大于0.84%(wt)时储能模量逐渐增大,UHMWPE的缠结有所体现。采用分子量低于缠结分子量Me的聚乙烯蜡为基体,UHMWPE/PE-wax共混物的时间扫描在浓度0.84%(wt)(临界交叠浓度的4倍)时储能模量增加明显。通过SEM观察UHMWPE/PE-wax共混物脆断面,发现该浓度下开始出现丝状物结构,表明了缠结和网络结构的形成。

超高分子量聚乙烯及其交联材料的消声机理研究

采用热压法制备了纯超高分子量聚乙烯(UHMWPE)板以及交联UHMWPE板,研究了二者在0～4 000 Hz内的消声性能,提出了纯UHMWPE和交联UHMWPE的分子链缠结模型,并利用该模型探讨了二者在0～4 000Hz内的消声机理。结果表明:纯UHMWPE与交联UHMWPE在40～1 250 Hz频段内耗掉的能量最多,在3 150～3 800 Hz频段内消耗的能量适中,在1 250～3 150 Hz频段内消耗掉的能量最少;对比纯UHMWPE板,交联UHMWPE板在40～940 Hz、1 080～1 550 Hz以及2 240～3 800 Hz频段内的耗能增加,消声性能更好;在940～1 080 Hz、1 550～2 240 Hz频段耗能降低,消声性能下降。

超高分子量聚乙烯/聚乙烯蜡共混物的流变性能研究

通过熔融共混法制备了超高分子量聚乙烯/聚乙烯蜡（UHMWPE/PE-wax）共混物,采用振荡频率扫描与时间扫描模式研究了PE-wax与UHMWPE的解缠结情况。结果表明：UHMWPE的解缠结速度由PE-wax和UHMWPE的分子量决定,PE-wax或UHMWPE的分子量越低,解缠结速度越快;共混物的模量由UHMWPE用量、分子量及其解缠结程度共同决定,UHMWPE用量越大、分子量越高或解缠结程度越高,共混物的模量越高;UHMWPE在剪切作用下逐步进行解缠结,当达到缠结平衡时,其模量达到最大值。通过研究PE-wax对UHMWPE的改性机理,为UHMPWE的加工提供借鉴。