PLLA/PMMA共混物的性能及形变机理研究

关于左旋聚乳酸(PLLA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物的结构与性能的研究很多,但对共混物变形机理的研究较少。采用熔融共混法制备了不同比例的PLLA/PMMA共混材料。以差示扫描量热法(DSC)、拉伸测试、扫描电子显微镜(SEM)等对共混物性能进行表征,结果表明,PMMA与PLLA为完全相容的体系。共混物中PMMA含量增加,玻璃化转变温度升高,冷结晶温度上升,结晶熔融焓下降,熔融峰温度未明显改变。熔体降温过程中,PLLA结晶度随PMMA含量增加,呈现先上升后下降的趋势,结晶温度则单调下降。共混物的拉伸强度、屈服强度随PMMA含量升高而增大,但断裂伸长率下降。PM M A含量较少时,共混物主要通过剪切滑移变形,随着PM M A含量升高,共混物的变形逐渐演变为银纹-裂缝机理。     

外界环境因素对热塑性橡塑共混开孔材料的影响Ⅱ橡塑共混开孔材料的蠕变行为

研究了退火温度和时间及退火后放置时间对橡塑开孔材料透水速率的影响。结果表明：开孔材料透水速率随退火温度的升高而下降，退火温度越高，下降的幅度越大；同一退火温度下，透水速率随退火后放置时间的增长而降低，放置时间越长下降的幅度越大；透水速率随退火时间的增长而下降，退火时间越长，下降幅度越大。     

有机玻璃溶剂银纹的产生及其预防

聚甲基丙稀酸甲酯俗称有机玻璃.具有很好的光学性能、热性能、机械性能和化学性能,对很多化学品都具有良好的稳定性.但容易受到某些溶剂的侵蚀,出现开裂和银纹现象,对有机玻璃的使用寿命带来严重威胁.本文就有机玻璃溶剂银纹的机理,讨论了溶剂对有机玻璃的影响.     

HDPE/CB复合体系PTC行为的工艺研究

采用高结构导电炭黑(CB)Vxc—72与半晶聚合物高密度聚乙烯(HDPE)进行熔融共混，制备复合型导电高分子材料。研究了该复合体系中偶联处理、混炼时间、辐射及退火处理等工艺因素对其PTC(电阻—温度效应)性能的影响。结果表明，当辐照剂量为140—160kGy、炭黑非均匀分散且进行退火处理时复合体系具有最佳的PTC性能，但混炼时间过长、偶联处理均会使复合体系PTC强度降低。     

微流控芯片热压成型仿真研究

建立了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的黏弹性材料模型,利用有限元仿真软件Abaqus,以填充率为质量评价标准,对微流控芯片热压印的填充过程进行仿真。研究在等温条件(模具与芯片温度相同)下时间、温度和压力对微流控芯片沟槽填充效果的影响。仿真结果表明,压印温度和压印力对PMMA聚合物填充效果的影响较大,提高温度和压力都能达到加快聚合物填充速率和提高复制率的作用;时间参数的影响主要体现为增大PMMA的应力松弛现象,延长压印时间同样能达到提高复制率的作用。     

热力历史对PMMA残余应力和光学性能的影响

利用光弹测量对注射成型过程不同热力历史的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)样件进行了残余应力的定量表征,并测试分析了样件的透光率和雾度。研究表明,成型过程中的工艺选择对样件的残余应力影响显著,提高熔体温度和模具温度、增大保压压力和注射速度、缩短保压时间和冷却时间都可以有效降低残余应力;退火温度升高可明显削弱成型过程热力历史的差异,降低残余应力并使之趋于一致,偏差最小为0.71 MPa。热力历史对光学性能的影响与残余应力相关性较大,总体上残余应力降低,透光率升高而雾度降低,可分别达到93.1%和1.1%。     

温度和应变率对模内嵌膜片材力学性能的影响

通过单向拉伸试验研究了模内嵌膜工艺中常用的聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜在不同温度和应变率下的力学性能。结果表明:随着温度的升高和应变率的降低,两种材料的屈服强度下降、断裂伸长率提高。当温度低于120℃时,PC薄膜的应变硬化系数(h)和图案变形度(r')对温度具有较弱的敏感性,而对应变率具有较强的敏感性,h和r'值随着应变率的增加而增大;当温度高于120℃时,PC薄膜的h和r'值则具有较弱的应变率敏感性和较强的温度敏感性,二者随着温度的升高而减小。由于PC薄膜的r'值远大于1而PMMA薄膜的r'值小于1,因此PMMA薄膜成型时的图案变形程度较PC薄膜轻。厚度对两款薄膜材料的屈服强度和h值无明显影响;但薄膜厚度会影响PC薄膜的r'值,薄膜越薄,r'值越小,但成型性能会变差。     

PMMA/SMA共混体系流变行为与温度依赖性的研究

研究了甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯马来酸酐共聚物(PMMA/SMA)体系的流变行为,探讨了SMA中马来酸酐(MA)含量对于共混体系时温叠加和温度依赖性的影响。结果表明,MA含量为12%(质量分数,下同)的PMMA/SMA12体系符合时温叠加原理,在低温下松弛时间与组分的关系存在正偏差,随温度上升浓度涨落加剧而有负偏差的情况出现;MA含量为28%的PMMA/SMA28体系时温叠加原理由于动力学不对称性而失效,在低温区域松弛时间与组分符合对数线性关系,高温区域则出现正偏差;与PMMA/SMA12相比,PMMA/SMA28具有更强的温度依赖性。     

粘度测定法研究两亲接枝共聚物PMMA-g-PEO在甲苯中的胶束化行为

采用粘度测定法研究了规整性两亲接枝共聚物聚甲基丙烯酸甲酯 g 聚氧乙烯 (PMMA -g -PEO)在选择性溶剂甲苯中的胶束化行为 ,结果表明PMMA -g -PEO在甲苯中可形成胶束。体系的浓度、温度和结构决定了两亲接枝共聚物的聚焦态结构。随着温度的降低或浓度的升高PMMA -g -PEO在甲苯中分别以单分子、小胶束、大胶束的形式存在。在本实验范围内 ,温度越高、PEO含量越大、PEO接枝链越短、PMMA -g -PEO分子量越小、形成胶束的临界胶束化浓度 (CMC)也越小     

ABS树脂拉伸性能及形变机理的研究

研究了丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）树脂在不同温度和不同拉伸速率时的拉伸行为以及物理老化对其拉伸行为的影响。结果表明,屈服强度随测试温度的升高而下降,断裂伸长率并不随着测试温度的升高而提高,直到测试温度升高到接近ABS树脂塑料相的玻璃化转变温度时,断裂伸长率才显著提高;断裂伸长率随拉伸速率的增加而降低,在不同的拉伸速率下,ABS的形变区内均可观察到银纹现象;在较高的拉伸速率下,形成的银纹数量较多,但银纹较短,银纹的扩展得到了有效抑制;ABS树脂经物理老化后断裂伸长率明显降低,银纹数量增加并出现了空洞成串现象。     

ABS/SAN/中粘度PMMA三元共混物的性能研究

制备不同配比的丙烯腈－丁二烯－苯乙烯（ABS）／苯乙烯－丙烯腈（SAN）／中粘度聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）合金，分别测试其缺口冲击强度、拉伸强度、热变形温度、熔体流动指数等，结果表明：ABS／SAN可以引发中粘度PMMA产生大量的银纹，从而大幅度提高共混物的冲击强度；引入中粘度PMMA可以提高ABS／SAN的耐热性能；添加中粘度PMMA，合金的流动性能呈现下降的趋势。     

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)对氰酸酯树脂(BADCy)力学性能和热性能的影响

通过异步合成法,将预聚的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)用于改性双酚A型氰酸酯树脂(BADCy),制备了改性BADCy。文章通过对材料进行弯曲强度、冲击强度、动态热机械分析(DMA)、SEM、FTIR分析,探讨不同PMMA添加量对改性BADCy力学性能的影响。结果显示,与纯BADCy相比,当PMMA的质量分数为20%时,改性BADCy弯曲强度和冲击强度分别提高58.5%和88%,环氧树脂(EP)与BADCy相分离消失,玻璃化温度(Tg)基本保持不变,同时改性BADCy的粘性较低,有助于固化浇铸成型。通过使用TGA、DSC等测试手段探讨不同PMMA添加量对材料热性能的影响。结果表明,当PMMA质量分数为20%时,改性BADCy的热失重温度、质量保持率基本不变,固化热降低,反应可控性增强。     

石墨烯对PMMA改性材料热稳定性能的影响

研究了氧化石墨烯和石墨烯对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料热稳定性能的影响。采用氧化还原法制备石墨烯,通过浇铸、熔融密炼、模压法制取试验样品;通过电子扫描电镜(SEM)观察试样分散态形貌,采用热分析(TG)研究试样的热降解性能,并利用燃烧法观察试样的宏观燃烧行为。结果显示,氧化石墨烯、石墨烯对PMMA的燃烧行为、热释放速率具有明显的影响。分别添加0.1%(质量份)的氧化石墨烯和石墨烯后,PMMA/石墨烯的半寿温度(失重50%的温度)与纯PMMA相当,而终止温度(最大失重点温度)提高了5℃,PMMA/氧化石墨烯的半寿温度和终止温度分别提高了8和10℃。     

退火对PA6结晶和拉伸性能的影响

通过调节退火时间和退火温度,研究了退火工艺对尼龙(PA)6结晶性能以及PA6在不同拉伸速率下的拉伸性能的影响。结果表明,在100℃恒温退火时,随着退火时间的增加,PA6初始熔融温度逐渐升高,熔限减小,γ晶的晶粒尺寸增大,但结晶度变化不大;在5 h退火时间下,随着退火温度的增加,PA6结晶度呈现先增加后降低的趋势,而α晶晶粒尺寸逐渐增大。总体上看,不同拉伸速率下退火时间和退火温度对拉伸强度的影响较小,相对来看,退火温度为100℃时拉伸强度较高,而当退火温度达到200℃时,拉伸强度显著下降;当拉伸速率较高或较低时,不同退火时间下的PA6断裂伸长率相差不大,而当拉伸速率为20,50 mm/min时,随退火时间的增加,断裂伸长率逐渐降低;退火温度为100,130℃的PA6断裂伸长率保持在相对较高值,且拉伸速率越低,其值越高,但随着拉伸速率增加,其下降趋势也最快;高拉伸速率下,退火温度对PA6断裂伸长率影响较小。以上结果表明,当对PA6进行退火处理时,在拉伸性能方面需要考虑拉伸速率的影响。     

退火温度对尼龙1014熔融与结晶行为的影响

将尼龙1014在不同温度下进行退火热处理,采用差示扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射线(WAXD),研究退火温度对尼龙1014熔融与结晶行为的影响。结果表明:尼龙1014经过不同温度退火热处理后,DSC曲线上有2个熔融峰,1个在退火温度附近,另1个在熔点附近,延长退火时间可以提高晶体的完善程度。此外,退火温度低于140℃有利于产生尼龙1014的γ晶型,退火温度升高至140℃以上,有利于产生尼龙1014的α晶型。以上现象表明退火温度对尼龙1014熔融与结晶行为产生了较大影响。     

透明PMMA/SMA合金制备及其性能研究

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)为主要原料,添加增韧剂及润滑剂等共混,获得透明且性能优异的合金材料。考察了PMMA和SMA的添加比例、增韧剂种类及其比例以及润滑剂的影响。结果表明,SMA的增加能有效提高材料的热变形温度;通过调整PMMA/SMA比例使其折射率与增韧剂匹配时,透明度最好;增韧剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)且其粒径为300 nm左右时,材料的透明度和性能最均衡,随着MBS含量增加,材料的韧性升高,透明度和热变形温度降低;低分子润滑剂的适量加入可以提高材料的透光率。     

密封用PTFE复合材料的压缩蠕变性能

采用碳粉/石墨、青铜粉、玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)、聚苯酯(POB)等改性材料改性聚四氟乙烯(PTFE),通过冷压、烧结的方式制得改性PTFE复合材料,研究了载荷、温度等环境条件对不同改性PTFE复合材料压缩蠕变的影响,通过退火进一步改善复合材料的抗蠕变性能,研究了退火温度对复合材料压缩蠕变及力学和摩擦磨损性能的影响。结果表明,各改性材料均能降低PTFE的压缩蠕变量,其中碳粉/石墨改性的PTFE复合材料压缩蠕变量最小,其次为青铜粉改性的复合材料,其余依次为GF,POB和CF改性的复合材料;改性PTFE复合材料的压缩蠕变量随着载荷和温度的增加明显增大,碳粉/石墨改性的PTFE复合材料蠕变受载荷增加的影响最小,且高温(150℃)下的压缩蠕变量最小。在150～300℃下对改性PTFE复合材料进行退火处理,可使其压缩蠕变量减少20%～40%,最佳的退火温度为300℃,在此温度下进行退火对复合材料力学和摩擦磨损性能影响不大。     

聚碳酸酯裂尖应力银纹萌生机制研究

以聚碳酸酯(PC)为主要研究对象,通过试验手段以及图像处理的分析方法,对这类非晶态高聚物的裂尖应力场进行了观察和分析,并建立了PC材质的银纹损伤区分析模型。研究结果表明:PC等非晶态高聚物在拉伸变形过程中需同时考虑材料的黏弹性和屈服性等作用;相对最大应力出现在裂尖区根部x轴方向,角度为0°;在实际应用中,PC材料在裂尖银纹区的黏弹性会使银纹进一步扩展,应力分布随时间变化而异,从而使银纹进一步生长直至断裂。     

汽车B柱外饰板双色注塑翘曲变形分析及工艺优化

以某汽车B柱外饰板塑件[由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)两种材料组成]为研究对象，以厚度比、熔体温度、保压压力、保压时间为影响因素，结合拟水平法进行Taguchi正交试验设计，基于Moldflow软件进行模拟仿真，并对试验数据进行极差、方差分析处理，最后得出最佳的双色注塑工艺组合方案。结果表明，厚度比是影响塑件翘曲变形量的最为重要的因素，其次是保压时间、保压压力，最后是熔体温度。在总厚度不变的情况下，改变PMMA/ABS的厚度比值，塑件所产生的翘曲变形量将发生改变，第一次注射的厚度越薄，所产生的翘曲变形量越大，当厚度比越趋近于1时，所产生的翘曲变形量越小。最佳工艺组合为：厚度比0.96∶1，内层(ABS层)成型阶段熔体温度240℃、保压压力80 MPa以及保压时间6 s，外层(PMMA层)成型阶段熔体温度260℃、保压压力50 MPa以及保压时间6 s。优化后得到的总翘曲量为1.435 mm，相比优化前翘曲量降低了69.7%。     

CPVC/PMMA共混体系的性能研究

制备了氯化聚氯乙烯/聚甲基丙烯酸甲酯(CPVC/PMMA)共混材料,研究了PMMA的引入对CPVC/PMMA共混体系的力学性能、耐热性能、表面光泽度、加工流动性和微观结构的影响。结果表明:适量PMMA的引人,使CPVC/PMMA共混体系的缺口冲击强度和光泽度较纯CPVC显著提高,耐热性能亦有所改善,而拉伸强度下降不明显;塑炼过程中,CPVC/PMMA共混体系熔体的平衡扭矩降低,凝胶化时间减少。当PMMA含量为15 phr时,CPVC/PMMA共混体系具有最佳综合性能,此时该共混体系的缺口冲击强度为5.4 kJ/m2,拉伸强度为53.5 MPa,表面光泽度为82.3%,热变形温度为102.4℃,平衡扭矩为20.1 N·m。