聚丙烯凝固过程的超声波扫描热学分析

文中建立了超声波和PVT同步检测装置,检测了聚丙烯(PP)的凝固行为。测得了不同压力下超声波振幅或波速与温度关系的曲线,曲线具有相似性,能够定量分析特征结晶温度和压力对结晶的影响。按照温压等效原理,对波速曲线按照固态和液态分别进行归一化处理,发现两态下平移因子不同,结晶区接近固态的;绝对结晶峰温度相对熔融峰温度随压力变化接近指数衰减规律。相对于动态扫描量热学(DSC),超声波扫描热学(USC)直接测量物料,可在高压条件进行测试。

聚丙烯和聚乙烯熔融过程的超声波扫描热学分析

用建立的超声波和PVT同步检测装置检测了聚丙烯和聚乙烯的熔融行为。改变温度,高密度聚乙烯中超声波曲线与动态扫描量热学(DSC)曲线有一定相似性,可反映熔融过程。不同压力下超声曲线相似;随压力升高,熔融起始温度、峰值温度和结束温度都向高温几乎呈线性偏移。粒料和密实本体料的密度随温度变化规律不同,基于机械波特性的超声振幅和衰减曲线能体现其变化特点。可见,超声波扫描热学(USC)可研究压力和时间对聚合物熔融的影响,接近工程条件,可用于在线检测。

超声法表征高密度聚乙烯的PVT和熔融过程

采用研制的压力-体积-温度(PVT)-超声波同步检测装置,表征了高密度聚乙烯的超声波传递特性和比容。实验表明,检测超声波信号的衰减系数和声速能够连续分析高密度聚乙烯(HDPE)的熔融过程、熔点和固熔两态PVT。进一步,对声速和比容实验数据直接拟合及分析得出三组定量二者关系的方程(组),均能很好地描述声速和比容之间的函数关系,这为在线检测提供了理论依据,可分析压力对材料热学性能、绝热压缩性的影响。