MDPE/滑石粉/EOC复合材料力学性能的研究

以乙烯辛烯共聚物(EOC)和偶联剂改性的滑石粉(Talc)共混改性中密度聚乙烯(MDPE)制备复合材料,研究了Talc的表面处理工艺、粒径和添加量,以及EOC用量对复合材料力学性能的影响。结果表明:硅烷偶联剂对Talc的湿法表面处理较好,3000目滑石粉含量为5%,EOC加入量为2%时,复合材料的综合性能较好。

BMDPE/LDPE/LLDPE共混熔体的流变行为与力学性能

研究了双峰中密度聚乙烯 (BMDPE)、低密度聚乙烯 (LDPE)与线型低密度聚乙烯 (LLDPE)共混熔体的流变行为和力学性能。讨论了共混物的组成、剪切应力和剪切速率以及温度对熔体流变行为、熔体粘度和膨胀比的影响 ,测定了不同配比熔体的非牛顿指数 ,熔体流动速率、粘流活化能及屈服应力、断裂应力和断裂伸长率 。

冷却介质对低密度聚乙烯电树枝老化特性的影响

低密度聚乙烯是电力电缆的主要绝缘材料,电树枝生长特性分析是评估电缆绝缘性能的基础。为此选用冰水、空气和硅油3种不同介质对聚乙烯进行淬火处理,采用针板电极设计出试样的电树枝生长实验系统,通过实时数字显微摄像系统对试样中电树枝生长过程进行了观测,采用差示扫描量热法分析了试样的结晶度和晶粒尺寸均匀性,采集了试样的局部放电数据并对数据进行了统计分析。试验与分析结果表明:硅油冷却聚乙烯电树枝增长速度与扩散系数均小于冰水、空气冷却试样;3种试样中,硅油冷却聚乙烯结晶度最高,晶粒尺寸分布最均匀,放电量与放电重复率较低;冰水冷却聚乙烯结晶度最低,放电量与放电重复率较高。

双峰中密度聚乙烯/高压聚乙烯共混物的流变行为与力学性能

用毛细管流变仪研究了双峰中密度聚乙烯(BMDPE)及其与高压聚乙烯(LDPE)共混物熔体的流变行为。讨论了共混物的组成、剪切应力、剪切速率及温度对熔体流变行为的影响和挤出膨胀比,测定了不同配比熔体的非牛顿指数(n),熔融指数(MI)。测定了共混物的屈服应力、断裂应力和断裂伸长率。证明共混物的强度随双峰中密度聚乙烯含量的增加而提高,为BMDPE的加工和使用提供了依据。

冷却介质对低密度聚乙烯空间电荷输运特性的影响

低密度聚乙烯是高压电力电缆的主要绝缘材料,空间电荷被认为是影响电力电缆绝缘安全可靠性的关键因素之一。为此,选用冰水、空气和硅油3种不同冷却方式对聚乙烯试品进行淬火处理,采用电声脉冲法测量系统对聚乙烯试品中空间电荷的消散特性进行了测试,并结合阶梯式升压试验测定空间电荷阈值场强,根据空间电荷限制电流理论推导出总电荷量与电荷迁移率,采用差示扫描量热法分析了试样的结晶度和晶粒尺寸均匀性。试验与分析结果表明:硅油冷却聚乙烯电荷视在迁移率大于冰水、空气冷却试样;3种试样中,硅油冷却聚乙烯结晶度较高,晶粒尺寸分布较均匀,阈值场强较高,而冰水冷却聚乙烯结晶度、晶粒分布均匀性与阈值场强较低。

基于热分解动力学的中密度聚乙烯光氧老化行为分析

在氙灯光氧环境中对中密度聚乙烯(MDPE)进行了64天的人工加速老化实验,以研究其在光氧环境下的老化行为及规律。本文利用热重分析法(TG)、衰减全反射红外光谱技术(ATR-FTIR)、力学试验和热分解动力学方法分别研究了中密度聚乙烯(MDPE)在光氧老化环境中热稳定性、化学结构、力学强度和包括活化能及指前因子的动力学参数的变化规律,探究了MDPE的老化行为及老化机理。结果表明:随老化时间增加,MDPE热稳定性能下降,分子结构中产生羰基、羟基等含氧基团,分子链断裂,支链增加,弯曲强度和冲击强度下降。老化64天后,弯曲强度和冲击强度分别下降了17.4%和47.3%。采用Coats-Redfern和Kissinger方法均表明MDPE活化能均随着老化时间增加而减小,且老化初期下降更明显,表明初期MDPE老化作用更加剧烈。

PE-MD厚壁燃气管道阀门缩孔研究

针对厚壁中密度聚乙烯燃气管道阀门内部缩孔问题,设计并制造了相应的模具,从模具结构、注塑工艺、制件脱模后热处理等方面提出了解决制件内部缩孔问题的方案。通过对各种工艺参数的优化研究,得出了各因素对内部缩孔问题的影响程度及最佳工艺参数。结果表明,合理的工艺条件及模具结构能够解决厚壁制件内部缩孔问题。

中密度聚乙烯光缆护套专用料的性能

研究了乙烯/1-丁烯共聚中密度聚乙烯(MDPE)光缆护套专用料QHK15BK的耐环境应力开裂(ESCR)性能、耐老化性能和加工性能。结果表明:QHK15BK的ESCR在1500 h以上;200℃氧化诱导期在90min左右;具有良好的加工性能,可满足高速牵引的需要。

光缆护套料用高密度聚乙烯/线型低密度聚乙烯的界面作用与流变行为

采用熔融共混法制备了光缆护套料用高密度聚乙烯(HDPE)/线型低密度聚乙烯(LLDPE)与HDPE/茂金属线型低密度聚乙烯(m-LLDPE)2种共混物,讨论了共混物HDPE/LLDPE和HDPE/m-LLDPE及中密度聚乙烯(MDPE)与铝塑带之间的热合强度,并研究了共混物的力学性能、松弛行为及组分间的相容性。研究结果表明,HDPE/LLDPE(7∶3)共混物与铝塑带热合强度最高(27.2N/cm);熔融状态下,低频区HDPE/LLDPE的lgG′-lgω与线性偏离,且松弛指数(λ)随HDPE含量增加先减小后增大,表明分子链缠结先增强再减弱,为非均相体系;HDPE/LLDPE只表现出1个熔融峰,表明共混物组分具有良好相容性;因分子界面多重叠,HDPE/LLDPE(7∶3)具有更小分散相尺寸(2.74nm)与更高界面层厚度(1.02nm),组分相容性最好,且与热熔胶乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的界面张力最小。可见,采用来源广、价格相对低廉的HDPE与LLDPE共混可实现替代MDPE制备光缆护套料。

双峰中密度聚乙烯/纳米碳酸钙复合材料的流变行为与力学性能

研究了双峰中密度聚乙烯(BMDPE)与纳米碳酸钙不同配比复合物的流变行为与力学性能。讨论了复合物的组成、剪切应力和剪切速率以及温度对熔体粘度和膨胀比的影响,测定了不同配比熔体的非牛顿指数(n)、熔体流动速率(MFR)、粘流活化能以及习用屈服应力,断裂应力和断裂伸长率,用扫描电镜观察了纳米碳酸钙在复合材料中的分散情况。结果发现:纳米碳酸钙可以均匀地分散在BMDPE中,少量的纳米碳酸钙就可以明显提高材料的力学性能,在较高的剪切速率下还可以改善材料的加工性能。

中相对分子质量PIB对LDPE和PS流变行为影响

利用HAAKE转矩流变仪和毛细管流变仪研究了低密度聚乙烯(LDPE)/中相对分子质量聚异丁烯(PIB)和聚苯乙烯(PS)/PIB共混体系的流变行为,讨论了PIB含量对LDPE/PIB和PS/PIB共混体系的扭矩、剪切黏度、剪切应力及非牛顿指数(n)的影响结果表明明,随着w(PIB)的增加,共混体系的扭矩、剪切黏度下降,n增加,但仍为假塑性流体(n小于1)其中,进入平衡态后LDPE/PIB体系的扭矩从5.6 N·m降到4.5 N·m;PS/PIB体系的扭矩从3 2 N·m降到2.5

土工膜专用气相法聚乙烯DQTG3912的结构与性能

利用旋转流变仪、核磁共振仪等研究了采用Unipol气相工艺生产的聚乙烯DQTG3912的结构与性能,并与同类产品进行了对比。结果表明:DQTG3912为乙烯与1-己烯共聚的中密度聚乙烯,相对分子质量较高,相对分子质量分布较宽,并有较多的长支链;DQTG3912的加工性能优异,可生产双糙面土工膜,制品各项性能符合GB/T 17643—2011的要求,满足用户的各种加工及使用需求。

中密度聚乙烯管材树脂的改性研究

在对中密度聚乙烯(MDPE)树脂进行基础性能评价的基础上确定了影响树脂改性的因素。在此基础上进行性能改进,确定了最佳改性配比,满足使用要求。

辐照交联中密度聚乙烯中空纤维管的结构与性能

研究了加工条件对辐照交联中密度聚乙烯中空纤维管凝聚态结构和力学性能的影响,特别是辐照剂量与中空纤维管抗拉性能和耐扩张性能的关系,并研究了中空纤维管的交联度、结构、晶形和热性能。结果表明:辐照交联聚乙烯中空纤维管的结构和性能可以通过辐照工艺来调控,辐照剂量升高,中空纤维管的凝胶含量提高,抗拉强度增加。

不同工艺生产的防水阻隔专用树脂的结构与性能

采用核磁共振碳谱、旋转流变分析等方法研究并对比了采用不同工艺生产的防水阻隔专用树脂的结构与性能。结果表明:性能优异的防水阻隔专用树脂为中密度聚乙烯产品;4个试样中,采用Unipol工艺生产的TGM-39的平均相对分子质量最高、相对分子质量分布最宽,并有较多的长支链,可以进行高档防水阻隔制品的生产;中密度聚乙烯产品的共聚单体含量不仅与其密度有关,与熔体流动速率的关联性也很强。

聚乙烯管材专用料结构与性能之间的关系

利用GPC、13CNMR和DSC热分级等手段分析了进口和国产己烯共聚中密度聚乙烯管材专用料的结构与性能,进口PE80级管材专用料A、专用料B的支化度和结晶序列长度分布基本一致,但相对分子质量及相对分子质量分布不同,齐鲁石化公司开发的聚乙烯管材专用料C有达到或超过PE80级专用料的可能。

中密度聚乙烯管焊接裂纹力学性能试验研究

通过拉伸和断裂试验,研究了热熔对接对中密度聚乙烯(MDPE)管力学性能和焊接裂纹的影响。拉伸试验表明,热熔对接对材料的屈服应力、Ramberg-Osgood应变硬化指数n等力学性能几乎没有影响;断裂试验结果表明,最大施加载荷时的J积分随a/W值的增大几乎呈线性增加,当0.2<a/W<0.4时,最大加载力与未开裂部分原始截面面积之比几乎与a/W值无关。

旋转成型专用树脂MLPE-8050的开发

通过研究抗氧剂和光稳定剂的协同作用,提出了合理的添加剂配方,并将该配方应用到中密度聚乙烯旋转成型专用树脂MLPE-8050的生产中。采用该专用树脂制备的制品能够达到长期使用的特殊要求,其氧化诱导期可达142.0 min,光老化时间大于2 000 h。

茂金属中密度聚乙烯的性能及加工应用

对茂金属中密度聚乙烯(MDPE)的结构与性能进行表征,并对其挤出和吹膜加工应用进行分析。结果表明,小试聚合得到的MDPE具有较窄的相对分子质量分布、较低的支化度,且拉伸屈服强度、弯曲强度显著高于线性低密度聚乙烯(LLDPE),冲击强度特别是低温冲击强度高于高密度聚乙烯(HDPE);MDPE属于假塑性流体,在低温时容易出现不稳定流动现象,在高剪切速率下可以观察到粘度和压力的异常反转现象;可在现有加工LLDPE的设备上顺利进行挤出、吹膜加工,且得到的薄膜在纵横向具有均匀性屈服强度、撕裂强度方面优于进口高性能LLDPE产品。

高密度聚乙烯中小中空料掺混性能

将高密度聚乙烯中小中空料(牌号分别为DMDA-6147,HD-5502 XA)按不同比例掺混,在加工温度为170℃,螺杆轴旋转频率为24 Hz,吹气时间为38~40 s的条件下,经吹塑成型制备了4 L提手壶。结果表明:二者最佳掺混比(质量比)为40∶60,此时,掺混料的拉伸强度为35.3 MPa,弯曲应力为1182 MPa;该掺混料可正常吹塑成型4 L提手壶,并且壶质量略高于同体积的HD-5502 XA制品,常、低温耐冲击性较后者得到了大幅提高,有利于在低温包装领域的应用。