一种阻燃抗静电聚丙烯的流变性能

采用毛细管流变仪和旋转流变仪分别研究了溴系阻燃剂、炭黑填充对聚丙烯熔体高剪切挤出畸变和动态黏弹特性的影响。发现低含量下随填充量的提高,发生挤出畸变的临界剪切速率提高,扩大了加工窗口。动态流变试验表明树脂中添加更多炭黑后剪切变稀时的复数黏度、储能模量和损耗模量都增大,但损耗因子下降。进一步用缠结模型和Cross模型定量分析表明,填料吸附高分子链段而减少其壁面吸附,减轻挤出畸变,进而提高临界剪切速率;粒子分布网络提高了平台模量和缠结密度,缩短了松弛时间,恢复更快而减小挤出胀大比。复合材料中添加3.5%（质量）炭黑后形成逾渗网络,表现为高零切黏度和长松弛时间,发生“类液-类固”转变;同时材料表面电阻下降明显,此时黏弹逾渗点与导电逾渗点基本一致。     

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)的扩链改性

采用环氧丙烯酸型扩链剂改性聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3HB-co-4HB)],考察了扩链剂对熔体黏弹性、力学性能和成型发泡的影响.用流变仪测试熔体稳态黏度与剪切速率、动态黏弹模量与角频率、模量与时间的关系,用扫描电子显微镜观察改性前后P(3HB-co-4HB)的断面形貌.结果表明,扩链剂的加入提高...     

长支链型高熔体强度聚丙烯流变性能的研究——剪切流变

通过辐照法制备了长支链型高熔体强度聚丙烯（LCB-HMSPP），采用高级流变扩展系统（ARES）表征了其熔体黏弹性，采用毛细管流变仪研究了其在高剪切速率下的流变行为。讨论了敏化剂用量、超高相对分子质量聚乙烯（PE-UHMW）对PP熔体黏弹性、流动曲线和黏流活化能的影响。动态剪切流变数据表明，辐照改性制备的LCBHMSPP具有较好的熔体黏弹性，并且其熔体弹性随敏化剂用量的增加而增强，表现在低频端剪切储能模量明显提高，内耗正切变小，零切黏度增大，特征松弛时间变长；辐照过程中添加极少量PE-UHMW也可提高PP的熔体黏弹性。静态毛细管剪切流变测试表明，线形PP和长支链PP的流动曲线较相似，LCB-HMSPP的黏流活化能较线形PP有显著提高，其剪切黏度具有较高的温度敏感性。     

停放温度对白炭黑填充胶中填料分散及加工流变性的影响

用毛细管流变仪、旋转流变仪、哈普转矩流变仪、透射电镜等手段研究了停放温度对白炭黑填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(BR)混炼胶门尼黏度、剪切黏度、入口压力降和Garvey口模挤出等流变行为和填料分散的影响。结果表明,随着停放温度升高,白炭黑在基体胶中的絮凝程度增加,分散性变差;混炼胶的门尼黏度、剪切黏度和入口压力降升高;停放温度越高,挤出物的外观越差。     

适于微成型加工的聚乳酸/聚甲醛共混物流变行为研究

将聚甲醛(POM)与聚乳酸(PLA)熔融共混,制备了PLA/POM复合材料。POM的引入明显改善了PLA的熔融加工性能,有利于PLA微成型加工。采用熔体流动速率仪、高压毛细管流变仪和动态流变仪研究了PLA、POM及PLA/POM共混物的流变行为。结果表明:随着POM含量的增加,PLA/POM共混物的熔体流动速率亦增加;PLA、POM和PLA/POM共混物熔体具有假塑性流动特征,是非牛顿流体。随POM含量的增加,PLA/POM共混体系的剪切黏度降低,且剪切敏感指数减小,非牛顿指数升高。PLA、POM及PLA/POM共混物都具有类黏弹性,其黏弹行为均以黏性为主。此外,相对PLA,POM的加入降低了PLA/POM共混体系的复数黏度、动态储能模量和动态损耗模量,但提高了力学损耗。     

淮山药黏液稳定性与黏弹响应的关系

研究了淮山药黏液稳定性与黏弹响应的关系,发现在测试频率范围内,储能模量(G)始终大于损耗模量(G″),且均随频率变化不大,呈现出较强的网络结构特征,黏液性质对频率不敏感。黏液的表观黏度(a)与剪切速率(■)的关系可用Carreau模型较好地拟合,增大,黏液发生剪切变稀现象,表明黏液性质对剪切速率的变化较敏感;黏液的增比黏度(ηsp)与浓度(c)的关系为ηsp∝c3.01±0.12,黏液处于亚浓缠结区域。此外,盐度对黏液的黏弹响应影响较大,盐度增加,蛋白质分子间的静电排斥作用被屏蔽,分子间缠结增强,黏液的储能模量、损耗模量以及复数黏度(η*)逐渐上升,对黏液稳定性有一定影响。     

聚烯烃弹性体的结构与熔体黏度关系的研究

采用凝胶渗透色谱仪和核磁共振仪表征了一系列聚烯烃弹性体（POE）样品的结构,并用毛细管流变仪考察了其挤出稳定性、剪切依赖性和黏温依赖性,分析了熔体黏度与聚合物结构的关系。结果表明,随着剪切速率的提高,高相对分子质量的POE熔体易出现不稳定流动,挤出物表面发生畸变;相对分子质量越大、温度越低、共聚单体含越高,发生不稳定流动的临界剪切速率c越低;POE的剪切黏度很大程度上受相对分子质量的影响,与共聚单体的含量关系不大;不同相对分子质量及组成的POE熔体的黏流活化能相近,约为2.8×10^4 J/mol。基于Carreau、Cross和Arrhenius等方程,分别建立了关联熔体零切黏度与聚合物重均相对分子质量和温度关系的半经验式、关联熔体表观黏度与零切黏度和剪切速率关系的半经验式;两式可用于预测POE熔体的黏度,其适用范围为温度为130~190 ℃,剪切速率为10~2 000 s-1,重均相对分子质量（Mw）为4.2×10^4~1.24×10^5 g/mol。     

超高分子量聚乙烯凝胶的流变行为

采用旋转流变仪研究了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)凝胶的流变行为。通过动态应变扫描测定了UHMWPE凝胶的线性黏弹区;通过动态温度扫描、动态频率扫描和稳态速率扫描研究了温度、浓度、剪切速率对凝胶流变行为的影响。结果表明,浓度为2%~22%的UHMWPE凝胶的线性黏弹区对应的应变下限为2%,上限为40%,且温度对凝胶线性黏弹区的影响较大;浓度为6%的UHMWPE凝胶,在180℃时,弹性模量最大,凝胶内部的黏结性最强;UHMWPE凝胶熔体的黏度随扫描频率、剪切速率的升高而降低,呈现明显的剪切变稀行为,属于假塑性流体;剪切速率较高时,UHMWPE凝胶的黏度对温度的变化更敏感。     

压裂用疏水缔合聚合物溶液性质及减阻性能

以功能性疏水单体甲基丙烯酸长链酯与丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,合成了疏水缔合聚合物HAWP-18。采用流变仪考察了HAWP-18的耐剪切性能、黏弹性及触变性。结果表明:HAWP-18属于假塑性流体,临界缔合质量浓度为2.31 g/L,随着剪切速率增加,HAWP-18的表观黏度缓慢下降后不变,剪切速率降低后,表观黏度可再度恢复,表现出较强的耐剪切性能;黏弹性测试表明:HAWP-18是典型的黏弹性结构流体,具有较宽的线性黏弹区,该体系的储能模量G'大于损耗模量G″,并且黏度越大,弹性特征越强。采用稳态剪切测试考察了不同质量浓度HAWP-18的剪切应力与剪切速率的关系,结果表明:HAWP-18具有触变性,并且触变性随质量浓度增大而增强。使用自制摩阻测试仪测定了不同质量浓度HAWP-18的减阻性能,结果表明:HAWP-18减阻率随质量浓度的增加先上升后降低。     

聚烯烃熔体两类挤出畸变现象的定量描述

采用恒速型双毛细管流变仪研究一批聚烯烃熔体的高速挤出行为.定义了定量描述两类挤出畸变现象--鲨鱼皮畸变和挤出压力振荡的若干物理参数.定量描述了温度、挤出速率、熔体材质及成分对挤出压力振荡和鲨鱼皮畸变的影响规律.发现线型聚合物熔体高速挤出时易发生鲨鱼皮畸变和挤出压力振荡,而支化聚合物或主链含大侧基聚合物熔体很少出现同类畸变.挤出速率增大,压力振荡的频率加大,振荡加剧;挤出温度升高,开始发生振荡的临界剪切速率增高,熔体流动不稳定性减轻;但对同一熔体而言,不同温度下开始发生压力振荡的临界剪切应力变化不大.     

含炭黑PET的流变性能研究

采用毛细管流变仪对含炭黑聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片的流变性能进行研究,并与普通PET切片的流变性能进行比较。结果表明:在一定的测试温度下,含炭黑PET熔体为剪切变稀的假塑性非牛顿流体;随温度的升高,含炭黑PET熔体的表观黏度逐渐下降,非牛顿指数逐渐增大;含炭黑PET熔体的黏流活化能随剪切速率的增大而逐渐减小;在含炭黑PET的纺丝过程中,可以通过升高温度、提高剪切速率来改善熔体的流动性能。     

短玻纤填充聚丙烯复合材料的动态黏弹性及剪切流变行为

研究了短玻纤填充聚丙烯(PP)复合材料的剪切流变行为,特别是纤维长度、纤维长度分布、纤维含量等因素对复合材料的黏弹性能的影响。结果表明,复合材料的稳态剪切黏度、储能模量和损耗模量随着玻纤含量的增加、玻纤长度的增加、玻纤长度分布的增加而提高,这与材料中纤维形成的结构松弛时间变长有关。     

停放时间对白炭黑填充胶中填料分散及加工流变性的影响

通过门尼黏度仪、旋转流变仪、透射电镜、毛细管流变仪、哈普转矩流变仪等手段研究了停放时间对白炭黑填充溶聚丁苯橡胶/稀土顺丁橡胶混炼胶门尼黏度、填料分散、剪切黏度、入口压力降和Garvey口模挤出等流变行为的影响。结果表明,在0~6h,随着停放时间增加,白炭黑在基体胶中分散程度变好,6h后的聚集程度增加,分散性变差;混炼胶的门尼黏度、剪切黏度和入口压力降也在0~6h降低,6h后升高。停放时间增加,挤出物外观先变好后变差,外观最好时停放时间为6h。     

冷态模型系统糖浆溶液模拟PET熔体可行性分析

利用旋转流变仪和毛细管流变仪研究了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和糖浆溶液的流变行为及黏弹行为,通过对PET熔体和糖浆溶液在线性粘弹区、本构方程、维森伯格(Wi)数及挤出胀大等方面的分析,研究了冷态模型系统中模拟介质糖浆溶液模拟PET熔体的可行性。结果表明:PET的线性粘弹区和糖浆溶液相似,且应力临界值(τc)大于等于1 000 Pa;通过调节糖浆溶液的含水量使之与某一温度下的PET熔体在一定剪切速率范围内具备大概一致的流动曲线,在牛顿流体拟合和Cross拟合范围上,两者具有高度相似性;在储能模量、损耗模量、Wi数及挤出胀大比等方面,PET熔体和经过调节的糖浆溶液具有一定的规律相似性;可通过除去水分、添加一定量的聚丙烯酰胺使糖浆溶液的黏度和弹性在一定的剪切速率范围内与PET熔体具备一致或者相似的变化规律;证实了糖浆溶液作为冷态模型系统模拟介质的可行性。     

返炼条件对石墨烯基胎面胶中填料分散及加工流变性的影响

采用毛细管流变仪、橡胶加工分析仪、哈普转矩流变仪、透射电镜(TEM)等方法研究了返炼条件对白炭黑/石墨烯复合填料填充溶聚丁苯橡胶(SSBR)/顺丁橡胶(CB24)胎面胶填料分散及剪切黏度、入口压力降等加工流变性的影响。结果表明,随着薄通次数的增加,填料在胎面胶中的团聚程度降低,分散性变好;胶料的门尼黏度、剪切黏度、入口压力降降低;挤出物外观变好。     

不同梳形支化结构聚苯乙烯熔体的流变行为

以主链长度相当、支链数目和支链长度变化的一系列梳形支化聚苯乙烯为对象,采用旋转流变仪测定其流变参数,研究了梳形支化结构对聚合物熔体流变行为的影响。结果表明,梳形支化聚苯乙烯的零剪切黏度随支化数目或支链长度的增加而增大。在支链长度低于链缠结临界分子量Me时,随支链数目增加,梳形支化聚苯乙烯的零剪切黏度与重均分子量对数曲线的斜率为2.8~2.9。在支链数目一定时,当支链长度增加到链缠结临界分子量Me之前,梳形支化聚苯乙烯的零剪切黏度与重均分子量对数曲线的斜率为3.2左右。梳形支化聚苯乙烯呈假塑性流动行为,其非牛顿指数小于1,且随支链数目或支链长度的增加有小幅下降。由于支链减轻了链缠结程度,导致梳形支化聚苯乙烯的黏流活化能低于线形聚苯乙烯,随支链数目增加,对链缠结的抑制作用增大,黏流活化能进一步下降。     

分子结构及炭黑粒子对丁苯橡胶挤出流变特性的影响

本工作主要通过毛细管流变仪,并结合多种表征测试手段,考察了丁苯橡胶分子结构以及炭黑用量对胶料挤出流变特性的影响。结果表明：ESBR1712纯胶及填充胶表观剪切黏度均大于SSBR2564A;ESBR1712与SSBR2564A两种纯胶的挤出稳定性相近,但炭黑填充SSBR2564A混炼胶的挤出稳定性更为优异,挤出物外观质量较好;与SSBR2564A相比,ESBR1712分子链柔顺性更好,炭黑在该体系中的分散性更好,结合胶含量更高。     

相对分子质量对全同聚1-丁烯熔体流变行为的影响

采用恒速型双筒毛细管流变仪研究了不同相对分子质量的全同聚1-丁烯(iPB)在较宽剪切速率范围的稳态剪切流变行为。讨论了剪切速率、温度及相对分子质量对iPB熔体黏弹性、非牛顿指数、黏流活化能及挤出物表观的影响。结果表明:在实验剪切速率范围内,iPB是典型的假塑性流体,相对分子质量越大非牛顿指数越小,熔体的黏弹性和黏流活化能越大,挤出物临界剪切速率越小;升高温度能降低熔体的黏弹性。iPB熔体的非牛顿性随温度变化及黏流活化能随剪切速率变化均因相对分子质量的不同而略有差异。     

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。     

停放时间对炭黑填充溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶并用胶挤出流变特性的影响

以炭黑填充SSBR/BR为研究对象,采用毛细管流变仪,RPA,哈普挤出机等研究停放时间对SSBR/BR并用胶挤出流变特性的影响。结果表明,结合橡胶含量、松弛时间及门尼黏度均随停放时间的延长而增加,且三者的变化规律相近;混炼胶的payne效应及储能模量均随停放时间的延长增大,表明炭黑聚集体在停放过程中出现一定程度团聚;混炼胶的挤出黏度随着停放时间的延长略有增加;入口压力降随着停放时间的延长显著增大且变温度的影响较为明显;停放48小时,混炼胶的挤出物棱处均出现较为明显的锯齿形瑕疵,停放24小时,样品的挤出胀大比最小。综上所示,对该体系而言其最佳的停放时间为24小时。