ABS/HGB与PP/HGB挤出流动中弹性性质的研究

应用XNR-400A型熔体流动速率测定仪,比较了ABS/HGB及PP/HGB复合材料的弹性性质。结果表明:ABS/TK 70及PP/TK 70体系熔体的挤出胀大比B均随着剪切应力τw的增大而增大。对ABS/TK 70体系,当τw>120 kPa时,其熔体的挤出胀大比增幅明显增大。ABS/TK 70体系的挤出胀大比随着温度的上升而增大;而PP/TK 70体系的挤出胀大比随着温度的上升而减小。相同剪切应力下ABS/TK 70体系挤出胀大比随着HGB的体积分数增加而增大;而PP/TK 70体系的挤出胀大比随着HGB的体积分数增加而减小。     

聚丙烯/微胶囊红磷复合材料熔体密度及流动性能研究

采用熔体流动速率仪考察了温度、载荷以及微胶囊红磷含量对聚丙烯/微胶囊红磷(PP/MRP)复合体系熔体密度和流动性能的影响。结果表明:在实验条件下,PP/MRP复合体系熔体密度随温度升高而降低,随载荷的增大而提高,随MRP含量的增加而呈增大的趋势。PP/MRP复合体系熔体的表观剪切应力与剪切速率基本符合幂律方程,熔体为假塑性流体,并且随着温度的升高,熔体黏度降低,假塑性增强;随着MRP含量的增加,熔体的黏度提高,假塑性增强。PP/MRP复合体系熔体的表观剪切黏度对温度的依赖性符合Arrhenius关系。     

高填充性聚丙烯基纳米复合材料挤出胀大行为研究

使用毛细管流变仪考察了3种高填充聚丙烯（PP）纳米复合材料的挤出胀大行为,研究了口模温度、剪切速率、熔体压力、纳米粒子填充比例和纳米粒子形貌对PP纳米复合材料熔体挤出胀大比的影响。结果表明,3种PP纳米复合体系熔体的挤出胀大比均随口模温度的增加而减小,且大致呈线性关系;随着剪切速率的增大而增加,且随着填料填充比例的增加有减小的趋势;随着熔体压力的增大而增加,并且随着熔体压力的增加,其挤出胀大比随填料填充比例的增加而减小的幅度下降;3种颗粒形貌纳米粒子填充体系中,在相同的体积分数和温度下,片状结晶纳米氢氧化镁［Mg（OH）2］填充体系熔体挤出胀大比最小,球状纳米碳酸钙（CaCO3）填充体系熔体挤出胀大比最大,棒状粒子埃洛石纳米管（HNTs）填充体系熔体挤出胀大比介于两者之间。     

EPDM/PP热塑性弹性体的制备及其流变特性

以聚丙烯(PP)和三元乙丙橡胶(EPDM)等为原料,采用完全动态硫化共混技术制备EPDM/PP热塑性弹性体(TPV),使用毛细管流变仪对TPV熔体的流变特性进行测试。分别研究了剪切速率、挤出温度对黏度、剪切应力和挤出胀大比的影响,以及不同条件下熔体流过毛细管口模时流速对压力降的影响。结果表明,TPV熔体是假塑性流体,其剪切应力随剪切速率增大而增大,随挤出温度的升高而降低;黏度随剪切速率和挤出温度的增大而降低;挤出胀大比则随剪切速率和挤出温度的增大而增大;毛细管口模的压力降也随流速和毛细管口模长度的增大而增大。     

挤出条件对PP/硅藻土口模膨胀行为影响

应用熔体流动速率仪测定了3种粒径硅藻土(体积分数为10%)填充聚丙烯(PP)复合材料的口模膨胀比(B),考察口模直径和挤出工艺条件对复合体系口模膨胀行为的影响.结果表明.复合体系的B随着剪切应力和剪切速率的增加而非线性增大,且随着温度的上升而线性下降;当载荷及温度一定时,B随着口模直径增加呈非线性提高,随着口模长径比增加呈非线性减小.     

FEP/PP共混物熔体挤出胀大行为研究

应用熔体流动速率仪考察了聚丙烯(PP)含量、温度、载荷及口模直径对FEP(聚全氟乙丙烯)/PP共混物熔体的挤出胀大行为的影响.结果表明,在试验条件下,FEP/PP共混物熔体的挤出胀大比(B)基本上随着温度的升高而线性增大,随着载荷的增加而非线性提高,随着PP含量的增加B略为下降;当口模直径小于1.500 mm时,B随着口模直径的增加急速减少,然后,B随着口模直径的增加显著增加.     

PP/EPDM/玻璃微珠复合材料挤出流动中粘弹特性的研究

采用恒速率型毛细管流变仪，考察190℃下PP／EPDM／玻璃微珠复合材料挤出流动中的粘弹特性．结果表明，复合材料挤出流动中的入口压力降随着流道壁面剪切应力的增大而增大，拉仲粘度随着入口压力降的增大而提高，挤出胀大比随着流道壁面剪切应力的增大而增大，随着玻璃微珠含量的增大而减小，玻璃微珠含量在一定范围内，采用马来酸酐接枝EPDM及表面改性(用硅烷偶联剂)玻璃微珠的复合材料挤出胀大比较大。     

聚甲醛熔体挤出流动性能和挤出胀大的研究

应用流动速率仪,在温度170~220℃和载荷1.2~12.5 kg的条件下,考察了剪切速率(γ)、剪切应力(τw)及温度等对聚甲醛熔体流动特性和挤出胀大的影响。结果表明,熔体的剪切流动基本上服从幂律定律;熔体的表观剪切粘度对温度的依赖性大致上符合Arrhenius方程;表观剪切粘度随着γ和τw的增加而非线性减小;挤出胀大比随着温度的升高而近乎线性下降,随着τw和γ的增加而呈非线性增大。     

高等级HDPE管材树脂毛细管流变性能研究

采用单管毛细管流变仪,在不同温度下对高等级高密度聚乙烯(HDPE)管材树脂的熔体流动行为进行了研究,考察了剪切应力(τ<,w>)、剪切速率(γ)、挤出胀大及温度之间的关系.结果表明,高等级HDPE管材树脂熔体的剪切流动基本上服从幂律定律;熔体的表观黏度(η<,a>)对温度的依赖性大致上符合Arrhenius方程;η<,a>随τ<,w>和γ的增加而非线性减小;挤出胀大比随温度的升高而下降,随γ的增加呈非线性增大.     

HDPE/OMMT纳米复合材料挤出胀大比的影响因素研究

利用流变分析仪研究了高密度聚乙烯(HDPE)/有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料在挤出过程中的挤出胀大行为及其影响因素,深入讨论了剪切应力、剪切速率、口模温度、口模长径比及OMMT用量对HDPE/OMMT纳米复合材料挤出胀大比B的影响.结果表明,B值随着剪切应力或剪切速率的增加而增大,并且与剪切应力近似呈线性关系;随着口模温度的升高或长径比的增加而减小,当口模长径比较小时,B值受剪切应力或剪切速率的影响尤为显著;同时B值随OMMT用量的增加而逐渐减小.     

PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系流变性能的研究

采用双料筒毛细管流变仪系统地研究了以聚丙烯接枝马来酸锌(PP-g-MAZn)为界面改性剂的PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系的流变性能。结果表明:随着剪切速率的增加,PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系表观黏度下降;同一剪切速率下,与PP/滑石粉二元复合体系相比,PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系的表观黏度和剪切应力变小;随着PP-g-MAZn用量的增加,三元复合体系表观黏度变化不大,体系的黏流活化能随着剪切速率的增大而降低。挤出物弹性效应的研究表明:PP/滑石粉/PP-g-MAZn三元复合体系挤出物无熔体破裂现象表,面基本光滑对,剪切速率敏感性下降。     

Extrudate swell behavior of polypropylene composites filled with microencapsulated red phosphorus

The microencapsulated red phosphorus (MRP) filled polypropylene (PP) composites were prepared using a twin‐screw extruder. The effects of load and temperature on the extrudate swell behavior of the PP/MRP composite melts were investigated by means of a melt flow indexer. The test temperatures and loads were varied from 180 to 205°C and from 2.16 to 12.5 kg, respectively. The results showed that the die‐swell ratio (B) of the composite melts increased roughly linearly with increasing load while decreased slightly with a rise of test temperature. The sensitivity of the die‐swell ratio of the composite melts to load was significant. When the test temperature or load was constant, the values of the B of the composite melts decreased slightly with increasing MRP weight fraction. The findings can provide useful information for processing of these composites. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

聚丙烯/纳米二氧化硅复合材料性能的研究

通过熔融共混的方法制备了聚丙烯/纳米二氧化硅(PP/Nano-SiO2)复合材料,利用微机控制电子万能试验机、液晶式摆锤冲击试验机、差示扫描量热仪、毛细管流变仪和扫描电子显微镜研究Nano-SiO2粉体表面改性前后和添加适量增容剂对PP/Nano-SiO2复合材料性能的影响。结果表明:Nano-SiO2粉体对基体PP有异相成核作用,使PP/Nano-SiO2复合材料结晶放热峰明显向高温方向移动;在经偶联剂(KH560)表面改性并添加适量增容剂(PP-g-MAH)协同作用下,Nano-SiO2粉体与PP两相界面的相互作用增强,PP/Nano-SiO2复合材料的相容性提高;冲击强度提高76%,剪切应力随着剪切速率的增大而提高,表观黏度随剪切速率和温度的提高而逐渐降低,改善了复合材料的加工性能。     

PP/玻璃微珠复合材料的流变性能

制备了聚丙烯/玻璃微珠复合材料,在温度为175～225℃和载荷为1.2～12.5kg的条件下,应用熔体流动速率仪考察了填料粒径、剪切速率、载荷及温度等对复合材料熔体流变特性的影响。结果表明:熔体的剪切流动服从幂律定律;熔体的表观黏度对温度的依赖性符合Arrhenius方程;表观黏度随剪切速率和剪切应力的增加而下降;挤出胀大比随温度的升高而下降,随剪切应力和剪切速率的增大而增大。在此基础上,预测了第一法向应力差,发现其随剪切速率的增大而增大。     

PPS/GF/晶须复合材料流变性能

利用熔融共混法制备了玻璃纤维(GF)增强聚苯硫醚(PPS)复合材料.采用毛细管流变仪对PPS/GF以及PPS/GF/CaSO4晶须复合材料的流变行为进行了表征.结果表明,PPS/GF复合材料的黏度随着剪切速率的增大而逐渐降低,呈现出明显的"剪切变稀"行为.随着GF用量的增加,PPS/GF复合材料的黏度逐渐升高,非牛顿指数n值逐渐降低.晶须用量为5份时,PPS/GF/CaSO4晶须复合材料的黏度最低,结构黏度指数较低,纺丝加工性能较好.复合材料的黏度随晶须用量的继续增加而增加.在310~315℃时复合材料的结构黏度指数下降幅度最小,表明该温度范围熔体流动最稳定.     

玻璃微球填充聚丙烯的流变行为

为了阐明聚丙烯(PP)/玻璃微球(GM)体系的流变性质特点,采用不同含量的GM对PP进行填充改性,通过双辊混炼法制备了PP/GM体系,利用流变仪测试了PP/GM体系的流变行为,采用管长判别法进行毛细管入口修正,讨论了GM含量、剪切应力、温度等参数对PP/GM体系流变行为的影响,分析探索各参数对熔体表观黏度的影响规律。结果表明,采用管长判别法进行入口修正可大幅减少实验工作量,且合适的毛细管长径比是保证管长判别法精度的关键。PP/GM体系属非牛顿假塑性熔体,可用幂律公式表达;随GM含量增加,PP/GM体系黏度增加、非牛顿性减弱。温度越低,黏度随GM含量增加而升高的速率越高;剪切应力越大,黏度随温度升高而下降的速率越低。基于正交多项式的回归分析方法,从实验数据推导表观黏度与GM含量、剪切应力、温度之间的函数关系式,其表观黏度对数计算值与实测值非常接近,能较准确地反映实际流变行为,指导PP/GM体系的实际加工生产应用。     

Studies on binary and ternary blends of polypropylene with ABS and LDPE. I. Melt rheological behavior

Studies are presented on melt rheological properties of binary blend of polypropylene (PP) and acrylonitrile–butadiene–styrene terpolymer (ABS), and ternary blend of PP, ABS, and low-den-sity polyethylene (LDPE). Data obtained in capillary rheometer are presented to describe the effect of blending ratio, shear stress, and shear rate on flow properties, melt viscosity, and melt elasticity. At a blend composition corresponding to 10 wt % ABS content, both binary and ternary blends show maximum in melt viscosity accompanied by minimum in melt elasticity. Pseudoplasticity of the melt decreases with increasing ABS content. In ternary blends, LDPE facilitates the flow at low LDPE contents and obstructs the flow at high LDPE contents. Scanning electron microscopic studies are also presented to illustrate the state of dispersion and its variation with blend composition.     

Effect of filler treatments on rheological behavior of calcium carbonate and talc‐filled polypropylene hybrid composites

Commercial stearic acid treated calcium carbonate (CaCO₃) was used to make a comparative study on rheological behavior of the CaCO₃ and talc‐filled polypropylene (PP) hybrid composites with nontreated filler. Apparent shear viscosity and extrudate swell were investigated with variation of filler ratio and temperature with 30% by weight total of filler was used in PP composite. The Shimadzu capillary rheometer was used to evaluate shear viscosity and shear rate of the composite. It was found that the shear viscosities decrease with increasing shear rate. The apparent shear viscosity of the composite containing the stearic acid treated is slightly lower than untreated filler. Shear thickening behavior at higher shear rate has also shown by 15/15 treated composites at higher temperature about 220°C and investigation by SEM has proved that filler being densely packed at that condition. Treated composites also exhibit lower swelling ratio value than untreated composite, and swelling ratio also decreases linearly with increasing temperature and the die length–diameter ratio. It is believed that dispersion of filler play an important role not only on shear viscosity but also on swelling ratio of PP composite. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 102: 5421–5426, 2006