成核剂对聚左旋乳酸结晶行为和性能的影响

采用熔融共混法制备了聚左旋乳酸(PLLA)和成核剂的共混物。通过差示扫描量热仪(DSC)、热变形温度仪(HDT)、动态热机械分析仪(DMA)等研究了成核剂对PLLA结晶行为和耐热性能的影响,并结合二维广角X射线衍射(2D-WAXS)研究了PLLA及其共混物在不同温度拉伸过程中的结晶和取向行为。结果表明:酰胺类化合物(TMC-328)能提高PLLA的结晶速率和结晶度。在110℃等温结晶时,PLLA成核样品的半结晶时间由纯PLLA的1.79 min缩短至0.53 min。在高于玻璃化转变温度(Tg)条件下拉伸,加入成核剂的PLLA样品断裂应力显著增加。110℃拉伸过程中,成核剂和取向对PLLA的结晶具有协同促进作用。在注塑保压1 min条件下,成核的PLLA样品热变形温度达到160℃,表明成核后的样品耐热性能大幅度提高。     

聚对苯二甲酸乙二醇酯的拉伸应力波动行为研究

研究了不同相对分子质量聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在不同拉伸速率下的应力波动行为。通过拉伸测试、差示扫描量热仪和扫描电子显微镜等方法对PET样条不同区域的应力波动行为、结晶度、宏观及微观形貌进行了分析。结果表明,PET应力波动行为对相对分子质量和拉伸速率具有依赖性;PET试样内部空洞不均匀现象只是应力波动行为的微观结果;拉伸诱导结晶过程中,明带暗带的结晶度大小不同是应力波动产生的原因。     

EAA基热致型热塑性形状记忆高分子弹性体的制备与性能研究

采用乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)热塑性弹性体制备了热致型形状记忆高分子材料,并对其力学性能、微观取向结构、结晶行为和不同变形模式下的形状记忆效应进行了研究,还对变形温度与回复温度对其形状记忆效应的影响进行了探讨。结果表明,EAA样品拉伸表面存在明显取向结构,为其形状回复提供了驱动力;根据EAA样品的熔融、结晶和粘弹行为可确定其形状记忆变形温度和回复温度范围;在拉伸、旋转和卷曲模式下,EAA样品均表现出良好形状记忆效应;当变形温度接近EAA熔点且为95℃时,EAA样品同时具备优异的形状固定率(98.7%)和良好的形状回复率(91.5%);升高回复温度可提高EAA样品形状回复速率。     

拉伸对非晶态聚醚醚酮结晶取向行为的影响

借助差示扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射仪(WAXD),研究了不同拉伸工艺对非晶态聚醚醚酮(PEEK)结晶取向行为的影响。结果表明:在较高的温度、较低的拉伸速率及拉伸比下,拉伸后样品为非晶体;样品拉伸后的冷结晶温度向较低温度移动。     

流延聚丙烯的高温应力-应变行为

研究了流延聚丙烯高温下的应力-应变行为，在特定的实验条件下捕捉到了应力波动，即应力随应变的增大而发生复杂波动的现象，通过试样拉伸前后结构的DSC和WAXD表征，发现拉伸后试样的熔融行为和结晶结构都发生较大的变化，因此认为应力波动主要与高温条件下拉伸过程引起的试样的应力诱导结晶有关，为了避免应力波动，提高拉伸速率时，应使其聚物的序列分布均匀，即乙烯链能均匀地插入丙烯主链中，打乱丙烯链段的边疆性。以降低结晶速率和结晶度，实现高速稳态拉伸。     

基于EMA热塑性弹性体的热致型形状记忆高分子的制备与性能

以乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)制备热致型形状记忆高分子,通过伺服控制拉力试验机、差示扫描量热分析、拉伸夹具和电热恒温水浴锅研究了其力学行为、取向结构、结晶行为及不同变形模式下的形状记忆行为,并研究了形状记忆效应受到预热温度和回复温度的影响规律。结果表明,EMA拉伸样品的表面存在明显的取向结构,这为其形状回复提供了驱动力;EMA具有良好的结晶性能,且熔融温度为98℃;拉伸、螺旋和卷曲模式下,EMA样品均呈现出良好的形状记忆效应;当变形温度接近EMA的熔融温度时,EMA样品的形状固定率大于95%且形状回复率大于90%;EMA样品的形状回复速率会随着温度的升高而加快。     

交联网络状态对CR硫化胶应力松弛的影响

研究了交联网络状态对氯丁橡胶(CR)硫化胶拉伸应力松弛的影响。结果表明，在不同应变速率和相同应变条件下，CR硫化胶瞬时网络状态不同；拉伸过程中，CR硫化胶应变速率越快，其拉伸应力变化率拐点出现越早；当应变为150%时，应变速率越快，应力松弛过程中交联网络粘性越大，可松弛分量越大；在承受外力时，交联网络接近分子链断裂极限状态，不可松弛分量接近；当应变为100%时，应变速率越快，拉伸应力松弛起始阶段参与抵抗外力的化学交联网络越接近极限值，不可松弛分量越大；当应变速率一定时，不同应变下抵抗外力的网络及网络参与度不同，松弛曲线随应变的增大向较大应力方向移动并呈现“准线性”粘弹行为。     

低拉伸应力下PBX的老化实验研究

为了研究PBX在超长时低应力拉伸下的老化问题,设计了一种能进行超长时恒定拉伸应力加载的新实验装置,并验证了装置的可靠性.对以HMX和TATB为基的PBX炸药进行不同拉伸应力下的常温长时加载和45℃下的高温长时加载试验,研究了应力水平和温度环境对样品抗长时拉伸能力的影响,比较了相同条件下模压样品和等静压样品抗长时低应力拉伸的能力.结果表明,本实验能够有效研究PBX在低应力拉伸下的承载能力,并获得了在一定温度一定拉伸应力条件下PBX的老化寿命.     

顺丁橡胶/有机黏土纳米复合材料的拉伸诱导结晶行为

采用熔体法制备了顺丁橡胶/有机黏土(OC)纳米复合材料(BRCNs),通过偏光显微镜观察BRCNs在不同拉伸情况下的聚集态结构,并研究了OC的结构及用量对顺丁橡胶拉伸诱导结晶行为的影响。结果表明,随着拉伸形变的增加,BRCNs的定伸应力呈增大趋势;当应变达到某一值时,BRCNs的定伸应力迅速增加,拉伸结晶化集中产生;随着OC用量的增加,BRCNs拉伸诱导结晶行为在较低的应变条件下产生。     

聚丙烯树脂在高拉伸应变速率下的拉伸行为

研究了拉伸应变速率特别是高应变速率对聚丙烯树脂应力应变曲线的影响,比较了不同滑石粉添加比例和不同温度下聚丙烯树脂高速度拉伸破坏行为的差异。结果表明:聚丙烯树脂的拉伸强度随着应变速率对数的增大而线性增加;不同分子链结构的聚丙烯树脂在同一高拉伸应变速率下有不同的拉伸强度和拉伸应变;应变速率从6 s~(-1)增加到125 s~(-1)时,聚丙烯树脂拉伸强度对应变速率变化的敏感性相差不大。高应变速率下,滑石粉含量越高,拉伸强度越低;但当应变速率增加到100 s~(-1)时,不同滑石粉含量试样的拉伸断裂应变相差不大。而且,聚丙烯树脂的拉伸强度随温度升高而明显降低,断裂应变随温度的升高则有所增加;温度越低,试样的应力发白区域则逐渐变小。     

拉伸定型温度对聚酯薄膜湿热降解性能影响研究

对不同拉伸温度和热定型温度制得的聚酯薄膜样品进行湿热老化降解研究,结果表明:相同定型温度时,100℃拉伸制得薄膜样品的粘度降和粘度降速度常数小于110℃拉伸制得的薄膜,断裂伸长保持率大于110℃拉伸制得的薄膜。相同拉伸温度时,随着定型温度提高,粘度降和粘度降速度常数、熔融热焓增长速率呈先降低后增大趋势。     

高密度聚乙烯土工膜人工加速热氧老化行为研究

主要针对高密度聚乙烯土工膜在横向与纵向上的热氧老化情况进行研究,并且通过力学性能测试发现,老化第255天横向断裂伸长率为759.05%,拉伸强度为17.51MPa,而纵向的断裂伸长率为912.78%,拉伸强度为21.13MPa。通过热重分析数据发现,纵向样品的T_end下降到了501.5℃,横向样品的T_end下降到了500.7℃,不同方向上的热稳定性有所差异。通过FTIR进一步表征得出,横向样品的特征峰强度与纵向相比减小更为明显。通过非等温结晶动力学研究发现,三种膜的半结晶时间有很大差异,最后分析得出横向膜的结晶速率最慢,可能是因为热氧老化过程破坏了其聚乙烯膜的结晶区,从而使得结晶速率减小。     

1,3,5-苯三甲酸衍生物类新型成核剂的合成及应用研究

合成了新型成核剂1,3,5-苯三甲酸三（环己胺）（BTCA-TCHA）,研究了该成核剂对等规聚丙烯力学性能、结晶行为和熔融行为的影响。结果表明,成核剂BTCA-TCHA可明显改善等规聚丙烯的力学性能和光学性能,并可以大幅度提高结晶峰温度。当BTCA-TCHA添加量为0.2 %时,等规聚丙烯的拉伸强度和弯曲模量可分别提高9.72 %和12.4 %,雾度降低53.5 %。当降温速率为20 ℃/min时,添加BTCA-TCHA的等规聚丙烯的结晶峰温度可从空白样的114.6 ℃提高到126.8 ℃。BTCA-TCHA的性能与传统的山梨醇类成核剂Millad 3988基本接近。     

温度对橡胶制品疲劳龟裂的影响

不同温度下的疲劳实验对于确定橡胶制品是否适用于整个使用范围有着重要的作用。特别是对较高玻璃化温度（Ｔｇ＞－５０℃）的橡胶是否可用于轮胎尤其如此。实验表明：在－２５～１００℃的温度范围内，两种较高Ｔｇ橡胶，即氯醚橡胶（ＥＣＯ）和高苯乙烯丁苯橡胶（ＨＳ－ＳＢＲ）的疲劳裂纹增长（ＦＣＧ）速率大约是溴化丁基橡胶（ＢＩＩＲ）的１００倍。ＢＩＩＲ和ＮＲ的实验结果还表明，在不同应力下、温度范围为－２５～１００℃时的裂纹增长遵循相似的疲劳函数（ｄｃ／ｄｎ与Ｔ具有函数关系）。所不同的是由于拉伸结晶而使ＮＲ在０和－２５℃的某些ＦＣＧ受到抑制。这种影响似乎与应变速率、温度和应变大小有关，但这些结果有待ＮＲ和其它一些拉伸结晶弹性体的进一步验证。对于卡车轮胎的带束层隔离胶的硫化胶的实验结果表明，在７０到１００℃的温度范围内ｌｏｇｄｃ／ｄｎ与ｌｏｇＴ成线性关系。但是，相同组成的欠硫样品的ＦＣＧ结果表现出更高的温度敏感性，特别是在低应变水平下其ＦＣＧ速率随温度显著增加，这表明有必要在一系列测试温度下来进一步评价硫化状态对ＦＣＧ的影响。     

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。     

拉伸条件下聚乳酸的结晶行为

通过红外拉伸技术研究了聚乳酸(PLA)非晶样品的结晶行为。结果发现:样品在接近玻璃化转变温度(T_g)拉伸时加快了分子链运动,其构象不断调整,直接发生了由无序相到有序相的转变;基于热力学和形变对结晶的贡献,在稍高于T_g时,拉伸能促使分子链发生取向,导致分子链间的堆砌越来越紧密,晶体结构不断完善,以至晶体相出现,从而诱导PLA结晶。此外,拉伸过程中所对应的真应变受到温度影响,温度越高,开始结晶时对应的真应变就越小。PLA样品在开始结晶后均出现了明显的应变硬化现象,这说明应变诱导结晶对材料的力学行为也有一定的影响。     

聚丙烯/乙丙抗冲共聚物合金结晶行为研究

实验室聚合得到乙烯单元含量分别为0.94 %、1.67 %、3.00 %(摩尔分数,下同)的聚丙烯/乙丙抗冲共聚物（PP/EPR）合金样品,用差示扫描量热法研究了样品的等温结晶和非等温结晶行为。实验结果表明,各样品在不同温度下的等温结晶均符合Avrami方程;同一样品,等温结晶温度越高,结晶所需要的时间就越长,结晶速率越低,非等温结晶时随着降温速率的增加,结晶温度范围变宽并向低温移动;对于不同样品,等温结晶的结晶速率随乙烯单元含量增加而降低,但当乙烯单元含量为3.00 %时出现相反的情况,非等温结晶时的结晶温度也有同样的规律。     

不同牌号聚乙烯-应力应变曲线简析

材料的脆性韧性断裂行为转变,可以通过应力-应变曲线状态进行区分,也可延伸为对材料结构的判断。本文对不同牌号聚乙烯进行3种不同拉伸速率的拉伸实验,通过对应力-应变曲线进行分析,对不同牌号聚乙烯的结构特性进行初步对比判断。     

关于硫化橡胶的拉伸结晶问题

硫化橡胶的拉伸结晶对于橡胶的力学性能和强度性能的影响甚大,已有人提出了关于拉伸结晶化的热力学平衡理论。然而,根据这些理论所预测的交联密度和实验结果有出入。近年来,在使用放射线的实验中,获得了在时间和空间方面分解能较高的结果。估算一下拉伸结晶化的时间常数,便可定量地评价结晶化速率和应变的关系。与此同时还获悉,使硫化橡胶保持一定的伸长率,此时产生的应力缓和成了拉伸结晶化的主要原因。即使获得新的实验结果,却仍然和理论值不一致。为了说明由实验得到的拉伸结晶化行为,需要考虑网络结构的不均匀性这一因素。另外,根据研究成果,还可以更加详细地了解由拉伸结晶所产生的补强效果。     

多元环氧扩链剂对聚乳酸等温结晶行为及力学性能的影响

采用多元环氧扩链剂(ADR)对聚乳酸(PLA)进行熔融扩链改性,得到PLA/ADR共混物。采用差示扫描量热仪(DSC)对共混物的熔体等温结晶行为进行表征和分析。结果表明:在110~120℃温度范围内,ADR的加入提高了PLA熔体的结晶速率;随着ADR用量的增加,PLA等温结晶速率明显提高,半结晶时间缩短。结合熔体流动速率和偏光显微镜分析,从分子运动能力和熔体黏度的角度解释了ADR对PLA等温结晶行为的影响机理。此外,研究了结晶度变化对PLA/ADR共混物拉伸性能和维卡软化温度(VST)的影响。当PLA/ADR(100/1.0)共混物的结晶度由1.7%提高到32.2%时,其拉伸强度由55.6 MPa提高到63.2 MPa,VST由61.9℃提高到156.9℃。结晶度的增大有利于PLA/ADR共混物力学性能和耐热性能的进一步提高。