毛细管动态挤出LDPE的结构性能研究

通过对毛细管动态挤出时LDPE的结构进行测试分析，探讨了振动力场对聚合物毛细管挤出物结构性能的影响。在LDPE熔体流动过程中叠加适当的振动场后，LDPE未产生力学降解，振动力场对LDPE的熔融始态有重要影响，挤出物的热稳定性提高，挤出物晶粒大小降低。振动力场对聚合物内部结构产生的影响，有利于改善聚合物的流变性能和力学性能等。这对聚合物动态成型加工技术的深入理论研究具有十分重要的意义。     

聚丙烯及其碳酸钙填充体系在外力场下的流变特性

以不同配比的CaCO3/PP共混物为研究对象,利用实验室自主研制的多功能全电动聚合物流变特性测试仪,研究了数据提取与处理方法、不同CaCO3填充量及加工工艺参数(剪切速率、振幅和振动频率)对体系流变特性的影响,以及数据提取与处理方法和振动参数对体系流变特性影响的差异性。试验结果表明:不同的数据提取与处理方法会影响聚合物的表观剪切黏度测试结果,在稳态条件下有显著差异,在振动力场作用下这种效应明显减弱;在低剪切速率区,共混体系的表观剪切黏度随着CaCO3填充量的增加而升高,在高剪切速率区,CaCO3填充量的影响程度大大减弱;共混体系的表观剪切黏度随着振动振幅的增加迅速下降,而随着振动频率的增加表现出类正弦周期性变化的特征。     

振动场作用下聚合物的新型动态塑化熔融模型

将振动场引入聚合物塑化挤出的全过程,建立了振动挤出机的聚合物动态解析熔融模型．振动场的引入使挤出机的熔融塑化能力得到了很大的提高,熔融段的长度随着振动频率和振幅的增大而减少．在该模型中,随着熔融过程的进行,熔体的厚度缓慢增加,而固体床缓慢减少,直到聚合物熔体填满整个螺槽横截面;在稳定情况下,熔融段的长度不变,聚合物颗粒进入料筒的速度与挤出机的熔融速度以及产量相等．但是,当熔融段的长度达到某一稳定值后,再增大振幅或频率,熔融段的长度不再发生明显的变化．用该模型能很好地预测振动挤出机的成型参数,得到优化条件．将计算值与实验值比较验证了各振动参数（振幅和频率）对振动挤出机塑化熔融能力的影响．     

脉动注射保压过程中的压力损失

以低密度聚乙烯(LDPE)为原料,在中心浇口圆盘模腔脉动压力诱导注射成型过程中,测定了模具和喷嘴之间的压力,研究了保压过程中的压力损失,并与稳态注射成型过程做了比较.实验结果表明:存在某一频率和振幅,可使振动力场对保压过程中模腔压力损失最小.在所给实验条件下,频率为4 Hz时压力损失最小.与稳态注射相比,在保压阶段,脉动压力诱导注射模腔中的压力损失要小.脉动压力诱导注射可提高喷嘴压力和模腔压力,有利于保压补缩.     

脉动压力诱导注射成型下的模腔压力响应

自行研制的脉动压力诱导注射成型装置成功地通过聚合物熔体将脉动变化的压力引入到注射成型的充模与保压过程.在该装置上进行实验,实验结果表明:模腔压力的波动频率与活塞杆的振动频率相一致;模腔压力的波动幅值随着活塞杆振幅的增大而增大;活塞杆的振动频率对模腔压力的波动幅值影响较小.     

电场诱导聚合物微结构成型研究及其新工艺探索

电场诱导聚合物流变成型技术作为一种新型的微纳米成型技术受到越来越多的关注。详细介绍了电场诱导作用下聚合物微结构的成型机理,得到了影响电场诱导实验的关键参数。在常温条件下通过在图形化的硅模板和基底之间施加电压使热固性聚二甲基硅氧烷(PDMS)流变成型,分析了聚合物黏度、电压和空气间隙对聚合物成型的影响。研究结果表明,增大PDMS的黏度、提高电压以及降低空气间隙有利于聚合物在电场诱导作用下成型。针对PDMS在电场诱导过程中成型质量欠佳的问题,提出了一种基于电场诱导的新工艺。该工艺将金属模板引入常规电场诱导实验中,使预突起的聚合物在电场作用下沿金属模板孔壁生长,从而形成了一种双层异形结构。用新工艺制备的双层异形微结构薄膜具有超疏水特性,其接触角达到150°。     

振动力场作用下聚合物熔体粘弹行为的研究

连续介质力学、高分子微观结构动力学和流变测量学三者相结合，分析了小振幅振荡振动、大振幅振荡振动、电磁动态振动、稳定剪切流动上平行或垂直叠加振动等四个不同的振动引入方式下聚合物熔体粘弹行为的研究现状。重点介绍了作者们在不依赖现有任何本构关系条件下建立的动态成型过程中聚合物熔体非线性粘弹行为的表征理论、以及电磁动态塑化挤出条件下聚合物熔体输送和挤出机理的近似解释理论。     

聚合物动态成型技术的研究及进展

阐述了聚合物动态成型技术以及在聚合物体系中叠加振动的两类基本方式,即机械振动和超声振动体系,并着重综述了熔融聚物合物在振动作用下的流变行为与挤出特性,以及借助于流变仪,振动机头和塑料电磁动塑化挤出进行的的动态成型技术的研究及进展。     

UHMWPE纤维增强LDPE复合材料的界面形态研究

为实现聚乙烯单聚合物复合材料(PE SPC)的嵌件注射成型,研究基体与增强体间的界面非常关键.本文采用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维增强低密度聚乙烯(LDPE)基体,对纤维和基体进行了差示扫描量热仪测试,在偏光显微镜下模拟了基体与纤维的复合过程,研究不同因素对复合材料界面结晶形态的影响.根据DSC确定了UHMWPE和LDPE复合的温度范围在110.98~147.14℃;合适的温度和剪切作用都有利于界面横晶的产生,从而使基体和纤维产生更好的粘结,提高复合材料的力学性能;温度比剪切的影响更大,注射温度设置在125~135℃可在保证纤维与基体复合的情况下不破坏纤维的增强作用;纤维丝之间会相互影响界面结晶形态,部分界面有横晶产生,说明在实际注射成型过程中纤维束或纤维布的结构对基体渗透和界面形成有较大影响.     

压力对低密度聚乙烯熔体黏度的影响EI北大核心CSCD

文中提出了一种测试聚合物熔体压力敏感性的新设备与新测试方法。以低密度聚乙烯(LDPE)为研究对象,测试了LDPE的流变性能,通过比较恒剪切速率法、恒剪切应力法、叠加法对LDPE黏度的压力敏感性计算的差异,研究了压力对LDPE熔体黏度的影响。研究发现,使用恒剪切速率法计算得出的压力敏感性系数随着剪切速率的改变而改变,并且在低剪切速率时存在较大的误差;恒剪切应力法计算得出的压力敏感性系数较准确且为恒定值;叠加法得到的压力敏感性系数也为恒定值,但此方法计算过程较为复杂。     

溶剂型丙烯酸酯压敏胶的流变性能研究

针对分子量不同的溶剂型丙烯酸酯共聚物压敏胶的流变性能进行研究,通过频率扫描、振幅扫描两种不同模式进行流变性能测试,并对其蠕变性能进行了测试,通过测试,分析了分子量对流变性能的影响。结果表明,分子量增大,区分频率值(f*)变小,零剪切黏度(η0)变大,样品的弹性变好;在振幅扫描模式下,随着分子量变大,样品的线性黏弹区域变大,弹性模量(G′)与黏性模量(G″)均变大,但弹性模量增大的幅度大于黏性模量,因此,随着分子量变大,样品逐渐从G′G″,样品由黏弹性液体流变行为逐渐向黏弹性固体流变行为转变;蠕变测试说明分子量增大,有利于改善样品的抗剪切变形能力与蠕变回复能力,蠕变回复时间也随之变大。     

压力对低密度聚乙烯熔体黏度的影响

文中提出了一种测试聚合物熔体压力敏感性的新设备与新测试方法。以低密度聚乙烯(LDPE)为研究对象,测试了LDPE的流变性能,通过比较恒剪切速率法、恒剪切应力法、叠加法对LDPE黏度的压力敏感性计算的差异,研究了压力对LDPE熔体黏度的影响。研究发现,使用恒剪切速率法计算得出的压力敏感性系数随着剪切速率的改变而改变,并且在低剪切速率时存在较大的误差;恒剪切应力法计算得出的压力敏感性系数较准确且为恒定值;叠加法得到的压力敏感性系数也为恒定值,但此方法计算过程较为复杂。     

探讨剪切速率对聚合物流变性的影响

功能聚合物以其自身特殊的流变性正被越来越多的人所关注和研究。利用粘度计测定了不同条件下功能聚合物的流变性，研究了剪切速率对功能聚合物粘度的影响及其规律。研究结果表明，剪切速率增大的条件下，功能聚合物表现出了很好的流变特性，这在油田三次采油用聚合物驱油中具有很好的利用价值。     

超声波在线检测聚合物材料在流变仪中的挤出行为(Ⅱ)

将超声波检测系统和狭缝流变仪操作系统相结合,采用超声波在线检测了聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)在挤出过程中的流变性能。研究发现,超声波速度能有效表征聚合物熔体的剪切变稀行为和聚合物分子链的应力松弛行为;且在一定的加工条件下,超声波速度与聚合物黏度间存在幂指数关系,其中指前因子和幂指数随着加工温度的升高而降低。文中将Maxwell模型思想引入到超声波中,用以表征聚合物材料松弛行为,结果发现,广义的Maxwell方程模拟结果与实验结果可以很好地吻合。这一思路可以用于考察聚合物材料在挤出过程中的粘弹性为,并能指导实际加工生产。     

剪切速率对高粘流体流变性影响因素研究

聚合物以其自身特殊的流变性正被越来越多的人所关注和研究。利用粘度计测定了不同条件下功能聚合物的流变性，研究了剪切速率对功能聚合物粘度的影响及其规律。研究结果表明，剪切速率增大的条件下，功能聚合物表现出了很好的流变特性，这在油田三次采油用聚合物驱油中具有很好的利用价值。     

剪切速率对功能聚合物流变性影响规律研究

功能聚合物以其自身特殊的流变性正被越来越多的人所关注和研究。利用PhysicaMCR301流变仪和BmokfieldDV—II＋型粘度计测定了不同条件下功能聚合物的流变性，研究了剪切速率对功能聚合物粘度的影响及其规律。研究结果表明，剪切速率增大的条件下，功能聚合物表现出了很好的流变特性，这在油田三次采油用聚合物驱油中具有很好的利用价值。     

聚合物熔体振动挤出成型技术的研究进展

介绍了各种聚合物熔体振动挤出成型技术,包括机械振动、电磁振动和超声振动,对实现振动的装置或口模进行了简要介绍,利用这些振动设备对聚合物熔体振动挤出技术进行研究,发现振动挤出可使聚合物熔体加工流变性能和力学性能都得到一定程度的改善,凝聚态结构也发生了一些变化。     

超声技术在聚合物成型加工中的应用研究进展

综述了近年来超声技术在聚合物成型加工领域应用的研究进展,重点介绍了在挤出成型和注塑成型加工过程中超声技术的不同应用方式,以及超声能量在原料塑化、降低聚合物熔体黏度与改善流变性能及提高制品质量与力学性能等方面的作用机理和应用效果;指出了聚合物成型加工中超声技术的发展方向;并认为随着研究工作的深入,超声技术在聚合物成型加工领域将有更广阔的应用前景。     

形态控制技术获取自增强制件研究

在成型过程中向成型设备或模具分别输入具有不同振频和振幅的振动场、不同拉伸比的拉伸应力场、不同剪切速率的剪应力场、以及先剪切后拉伸的复合应力场等,成功地改变了聚合物凝聚态结构;改变了结晶聚合物的结晶度、取向度、晶粒尺寸、晶胞参数;生成了不同的串晶结构、串晶互锁结构。分别得到了具有突出高强度、高模量的试样,自增强同时又自增韧的试样,在单方向应力场中获得双向自增强结构的试样,以及在极少量高分子组分诱导下性能大幅度提高的试样。     

聚(3-辛基)噻吩/碳纳米管复合材料全光开关特性的研究

使用多次超声离心分散法将单壁碳纳米管(SWNTs)溶入聚(3-辛基)噻吩(P3OTH)溶液中制得P3OTH/SWNTs复合液(溶剂为四氢呋喃)。研究了该复合液在不同功率及调制频率控制光(532nm)作用下的全光开关特性。实验发现,在7mW、258Hz的控制光调制下,该复合液较P3OTH单体溶液的全光开关调制深度提高了2倍;控制光功率为7mW时,复合液样品在25Hz的控制频率下调制深度可达84%。在此基础上增加控制频率到432.5Hz,该样品的开关响应时间达到1ms,并且可维持40%以上的调制深度;在140Hz时,将控制光功率降低,该复合液样品的调制深度增大,当控制光功率降低到3.6mW时,达到最大值62%。结果表明样品具有良好的全光开关特性,具有潜在的研究及应用价值。