聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料流变性能的研究

采用毛细管流变仪研究了聚丙烯(PP)／蒙脱土纳米复合材料的流变性能。结果表明：PP／蒙脱土纳米复合材料的流动特性与常规PP相似，为典型的假塑性流动；其非牛顿指数随温度提高而增大，在220℃时，复合材料的非牛顿性小于PP，在260℃时，复合材料的非牛顿性大于PP；复合材料的表观粘度低于PP，粘流活化能大于PP。     

聚丙烯／无规共聚聚丙烯共混物的流变行为与力学性能研究

以毛细管流变仪研究了聚丙烯(PP)／无规共聚聚丙烯(PP-R)共混物熔体的流变行为。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、熔体粘度的影响。测定了不同配比共混物熔体的非牛顿指数和膨胀比。结果表明：PP／PP-R共混物熔体属假塑性流体，其熔体粘度随PP-R含量的增加而迅速增大。力学性能测试结果表明，PP-R对PP有很好的增韧改性作用。另外，也用偏光显微镜研究了PP-R对共混物结晶形态的影响。     

聚丙烯／线形双峰聚乙烯共混体系的流变行为、结晶形态与力学性能研究

用毛细管流变仪研究了聚丙烯（PP）与线形双峰聚乙烯（PE-LB）共混体系熔体的流变行为。讨论了共混体系的组成、剪切应力和剪切速率对熔体流变行为、熔体黏度的影响。测定了PE-LB不同含量的共混物熔体的非牛顿指数，并计算了共混熔体的黏流活化能。结果表明：共混体系熔体属假塑性流体，其黏度随PE-LB加入量的增加逐渐增大，但是在PE-LB含量较低时黏度的增幅并不明显；共混体系的非牛顿指数显示出双波谷形，在两者含量比较接近的时候出现峰值。DSC实验证明PE-LB的加入使PP的熔融温度降低，结晶温度提高，说明PE-LB与PP有一定相容性，并对PP有稀释作用；SEM照片显示共混体系没有出现相分离的界面，证明两者有一定的相容性。PE-LB对PP有明显的增韧改性作用，当PE-LB质量含量为20％时，冲击强度比纯PP提高了67％；当含量为40％时，冲击强度提高了3．2倍，拉伸强度分别下降为纯PP的93％和65％。     

ABS／纳米CaCO3复合材料流变性能的研究

采用双螺杆挤出机，通过熔融共混工艺制备了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物／纳米碳酸钙（ABS／nano-CaCO3）复合材料，利用转矩流变仪研究了其流变行为，探讨了nano-CaCO3用量、剪切速率和温度对复合材料黏度的影响。实验数据显示：ABS／nano-CaCO3熔体为假塑性流体，非牛顿指数n〈1；适量加入nano-CaCO3使复合体系熔体的n值增加，“柱塞流动”现象降低；在低剪切速率下，ABS／nano-CaCO3复合体系的熔体黏度较纯ABS熔体低；在高剪切速率下,复合体系的熔体黏度较纯ABS熔体高。     

POE和EPDM增韧PP/CaCO3复合材料的研究

用聚烯烃弹性体(POE)和两种三元乙丙橡胶(EPDM)增韧PP／纳米CaCO3，研究了弹性体种类和用量对复合材料的力学性能和流动性能的影响。结果表明：随弹性体用量增加至30份，3种复合材料的拉伸强度下降，断裂伸长率上升，硬度下降，常温和低温冲击强度都有较大幅度提高；在20～25份填充范围内，POE增韧效果良好，PP／POE／CaCO3的综合性能优良；弹性体填充量为30份时，3体系为典型的假塑性流体，PP／POE／CaCO3体系有更强的非牛顿性(粘切敏感性)。     

PP/PVAc-OMMT纳米复合材料流变行为的研究

借助HAAKE RHEOCORD 90 流变仪分别在180,190和200℃3个温度下,研究了聚丙烯(PP)和PP/聚醋酸乙烯酯有机蒙脱土(PVAc-OMMT)纳米复合材料的流变行为.结果表明:PP/PVAc-OMMT纳米复合材料的熔体流动行为同PP一样,仍属于非牛顿型假塑性流体流动行为,剪切应力对纳米复合材料中OMMT含量变化敏感;恒温下随着OMMT含量的增加,纳米复合材料的表观粘度增加;PVAc-OMMT的加入明显减弱了PP表观粘度对温度变化的敏感程度; 相同温度下,PP/PVAc-OMMT纳米复合材料挤出膨胀比低于PP的,这一特性说明PP/PVAc-OMMT纳米复合材料制品尺寸稳定性较PP有所提高.     

iPB-g-MAH增容PP/CaCO_3复合材料流变性能的研究

制备了马来酸酐接枝全同聚丁烯-1(iPB-g-MAH)增容聚丙烯/碳酸钙(PP/CaCO_3)复合材料,采用毛细管流变仪研究了PP/iPB-g-MAH/CaCO_3复合材料的流变性能。结果表明:当CaCO_3母料含量较大时,PP/iPB-g-MAH/CaCO_3的剪切黏度和剪切应力均明显小于PP/iPB-1/CaCO_3的;随CaCO_3母料含量增加,PP/iPB-g-MAH/CaCO_3熔体的非牛顿指数呈上升趋势,非牛顿流变行为减弱;在相同CaCO_3母料含量下,PP/iPB-g-MAH/CaCO_3熔体流动速率高于PP/iPB-1/CaCO_3的。     

LDPE/EVA/Mg(OH)2阻燃复合材料流变行为的研究

借助HAAKE RHEOCORD 90流变仪分别在140℃、160℃、和180℃3个温度下，研究了LDPE／EVA和LDPE／EVA／Mg(OH)2阻燃复合材料的流变行为。研究结果表明：LDPE／EVA／Mg(OH)2阻燃复合材料的熔体流动行为同LDPE／EVA一样，仍属于非牛顿型假塑性流体流动行为。不同剪切速率下，LDPE／EVA／Mg(OH)2阻燃复合材料与LDPE／EVA粘流活化能相差很小，说明LDPE／EVA／Mg(OH)2阻燃复合材料与LDPE／EVA一样，其熔体粘度对温度不十分敏感。相同温度下，LDPE／EVA／Mg(OH）2阻燃复合材料的挤出膨胀比低于LDPE／EVA，这一特性说明LDPE／EVA／Mg(OH)2阻燃复合材料制品尺寸稳定性较LDPE／EVA有所提高。     

聚醚砜／二甲基乙酰胺溶液流变性的研究

采用锥板式流变仪研究聚醚砜／二甲基乙酰胺(PES／DMAc)溶液的流变性能。结果表明：PES／DMAc溶液(质量分数为18％～28％)属非牛顿流体中的假塑性流体，表观粘度随温度和剪切速率提高而降低，具有切力变稀行为。溶液的剪切应力随浓度升高而增大，同一剪切速率下，随温度的升高而降低，非牛顿指数(n)值随溶液温度的升高而逐渐增大。     

聚丙稀(PP)/纳米SiO2复合材料的流变行为、力学性能和相态学研究

以毛细管流变仪研究了PP/纳米SiO2复合材料熔体的流变行为,讨论了复合材料的组成、剪切应力和剪切速率对熔体流变行为、熔体粘度的影响,测定了熔体的非牛顿指数、熔体流动速率和膨胀比。结果表明:PP/纳米SiO2复合材料属假塑性流体,其熔体粘度随纳米SiO2含量的增加而增大,非牛顿指数和熔体流动速率均随纳米SiO2含量的增加而减小;在恒定剪切应力下,膨胀比随纳米SiO2含量的增加而减小。对复合材料的力学性能测试结果表明:纳米SiO2对PP的力学性能有显著改善作用。以扫描电镜和偏光显微镜研究了复合材料的相态学,其结果进一步证明了纳米SiO2对PP具有增强增韧作用。     

PP/Mg(OH)_2阻燃复合材料流变行为的研究

用日本岛津ＡＧ－２０００型毛细管流变仪，在几个温度下，研究了ＰＰ和ＰＰ／Ｍｇ（ＯＨ）２阻燃复合材料的流变行为。研究结果表明：ＰＰ／Ｍｇ（ＯＨ）２阻燃复合材料熔体流变行为同ＰＰ一样，仍属于非牛顿型假塑性行为；在２００℃温度，相同剪切速率下，ＰＰ和ＰＰ／Ｍｇ（ＯＨ）２阻燃复合材料的粘流活化能十分接近，１０３Ｓ－１剪切速率下，ＰＰ／Ｍｇ（ＯＨ）２阻燃复合材料熔体粘流活化能为３．７１４Ｋｃａｌ／ｍｏｌ，与ＰＰ相差只有０．０３７Ｋｋｃａ／ｍｏｌ，挤出胀大比为１．２９，低于ＰＰ。     

PP-g-MAH/PA6共混物流变性能的研究

探讨了ＰＰｇＭＡＨ／ＰＡ６共混物的流变性能,并同ＰＰ／ＰＡ６共混物作了对比。研究结果表明：ＰＰｇＭＡＨ／ＰＡ６共混物熔体的流变行为符合假塑性流体的流动规律,非牛顿性比ＰＰ／ＰＡ６强,熔体粘度比ＰＰ／ＰＡ６共混物高。     

三（2,2—二溴甲基—3—溴丙基）磷酸酯对聚丙烯阻燃及流变性的影响

以自行合成的三（２,２－二溴甲－３－溴丙基）磷酸酯（ＴＤＢＰ）为阻燃剂,研究了ＴＤＢＰ阻燃聚丙烯的阻燃和力学性能。采用Ｌｎｓｔｒｏｎ３２１１流变仪测定和分析了ＴＤＢＰ和ＴＤＢＰ／Ｓｂ２Ｏ３阻燃聚丙烯在不同阻燃剂用量及温度下的流变行为。结果表明,ＴＤＢＰ与Ｓｂ２Ｏ３对聚丙烯的阻燃具有明显的协同阻燃效应。ＴＤＢＰ和ＴＤＢＰ／Ｓｂ２Ｏ３阻燃聚丙烯的流变行为均表现出剪切变稀的非牛顿流体特性,其流变行为受温     

抗静电聚丙烯纤维的研究 Ⅱ.PP-PSUE共混体系的流变行为

对抗静电剂ＰＳＵＥ改性聚丙烯纤维（ＰＰ）的流变行为进行了研究。结果表明：ＰＳＵＥ的加入使共混材料表观粘度减小,非牛顿指数增大,剪切敏感性下降,改善了ＰＰ熔体的流动性能。共混体系具有良好的可纺性。     

低密度聚乙烯／聚二苯胺磷腈复合材料的相容性

采用先开环聚合后取代的方法合成了聚二苯胺磷腈（PDAP）,将PDAP与低密度聚乙烯（LDPE）熔融共混制得PDAP／LDPE复合材料,并对这种复合材料的热性能和流变行为进行了表征,结果表明,LDPE／PDAP共混物具有比LDPE更高的热稳定性,HAAKE共混实验表明,随着PDAP组分的增加,加工粘度下降,动态流变实验说明,PDAP／LDPE共混物是一种典型的假塑性流体,PDAP组分有利于增加共混物的加工弹性,降低体系的表观粘度;热重分析,共混扭矩分析以及动态流变实验都证明两个组分发生了相容。     

Rheology of Nano‐Scale Aluminum Suspensions

Nano‐scale aluminum particles are innovative materials which are used increasingly in energetic formulations. In this contribution, the rheological behavior of suspensions with either paraffin oil or HTPB as the matrix fluid and nano‐scale aluminum (ALEX) as the dispersed phase is described and discussed. The paraffin oil/aluminum suspensions exhibit non‐Newtonian flow behavior over a wide range of concentrations, whereas the HTPB/aluminum suspensions exhibit Newtonian behavior (i.e. the viscosity is independent of shear stress) up to a concentration of 50 vol.% aluminum. Both systems have unusual viscoelastic properties in that their elastic moduli are independent of the solids concentration.     

聚乙烯醇吹膜加工性能研究

研究了聚乙烯醇(PVA)吹膜加工性能。经两种不同的增塑剂复配增塑后，可明显改善其加工流动性，当复合增塑剂用量为25phr以上，PVA可以被较好地增塑，熔融塑化温度趋于定值。热性能研究表明，PVA为不完全结晶，其熔融曲线呈不规则分布。从PVA的流变性能可知，PVA熔体呈非牛顿性流体，剪切粘度随剪切速率增加而下降，并且醇解度较高的树脂，剪切粘度也较高。不同醇解度的PVA树脂，均能通过增塑改性后熔融挤出加工吹塑成膜。高醇解度PVA膜的水溶解温度高，而低醇解度PVA膜具有低温快速水解的性能。     

Energy Dissipation Rates of Newtonian and Non‐Newtonian Fluids in a Stirred Vessel

Energy dissipation rates of water and glycerol as Newtonian fluids and carboxyl methyl carbonate solution as non‐Newtonian fluid in a stirred vessel are investigated by 2D particle image velocimetry and compared. Mean velocity profiles reflect the Reynolds (Re) number similarity of two flow fields with different rheological properties, but the root mean square velocity profiles differ in rheology at the same Re‐number. Energy dissipation rates are estimated by direct calculation of fluctuating velocity gradients. The varying energy dissipation rates of Newtonian and non‐Newtonian fluids result from the difference in fluid rheology and apparent viscosity distribution which decides largely the flow pattern, circulation intensity, and rate of turbulence generation.     

基于四参数流变模式的旋流分离流场特性分析

利用四参数流变模式描述钻井液的非牛顿流动特性,结合雷诺应力模型(RSM),研究钻井液非牛顿性对旋流分离流场的影响. 得到3种流体介质的速度场和压力场分布规律. 结果表明,流场模拟结果与实验结果吻合,模拟结果可靠. 虽然3种流体流场分布趋势相同,但同一位置非牛顿流体的静压力(4.02和3.77 MPa)和轴向速度(11.9和12.4 m/s)大于牛顿流体(3.22 MPa和11.7 m/s),切向速度(42.5和39.7 m/s)小于牛顿流体(47.5 m/s);四参数流体的静压力(3.77 MPa)和压力降(4.51 MPa)小于幂律流体(4.02和4.79 MPa),能量损失降低0.28 MPa,四参数流体的切向速度比幂律流体小2.8 m/s,且其零轴速包络面更靠近器壁,不利于流体介质分离.     

Bubble coalescence in foaming process of polymers

This paper investigates the effect of rheological behavior on dynamics of bubble coalescence. In situ observations on polymers with different rheological behaviors were conducted to study coalescence dynamics. Four patterns of interface deformation were observed. Deformation during coalescence was analyzed by applying image‐processing schemes and rheological models to the in situ observations. Polymer with Newtonian behavior showed nucleation and coalescence of spherical bubbles that created a planar interface. The planar interface was deformed by a combination of biaxial and planar elongational flows. Coalescence in polymers with non‐Newtonian behavior is characterized by penetration with a parabolic shaped interface. The deformation of parabolic interface was due to biaxial elongational flow. However, the interface deformation of the polymer with cross‐linked structure was due to an integration of biaxial and elongational flow. Further, cross‐linking was also observed to have an effect on coalescence time. POLYM. ENG. SCI. 46:680–690, 2006. © 2006 Society of Plastics Engineers