聚丙烯流变性能的研究

针对不同用途的4种聚丙烯(PP-1,PP-2,PP-3,PP-4),利用旋转流变仪研究了4种PP的流变性能。由频率扫描曲线可知,4种PP的相对分子质量由大到小为：PP-1>PP-3>PP-4>PP-2,其相对分子质量分布由宽到窄为：PP-1>PP-4>PP-3>PP-2。4种PP的复数黏度均随角频率的增大而减小,当角频率较小时,PP-1的复数黏度最大;200℃时PP-2的松弛程度最大;在试验温度范围内,PP-1黏流活化能随角频率的增大而下降,其熔体黏度的温度敏感性下降。     

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。     

氯磺化聚乙烯流变性能研究

研究氯磺化聚乙烯(CSM)的流变性能，特别是剪切速率、剪切应力和温度对CSM熔体表观粘度的影响。试验结果表明，CSM熔体在试验温度范围内为假塑性流体，随温度的升高其非牛顿性减弱；CSM熔体的表观粘度随表观剪切速率和剪切应力的增大以及温度的升高而降低；剪切应力对CSM的粘流活化能影响不大。     

聚苯硫醚的流变性能研究

采用毛细管流变仪研究了纤维级聚苯硫醚(PPS)的流变性能。结果表明,PPS在剪切速率为150～400s~(-1)时,会出现剪切增稠现象;剪切速率在400～1000 s~(-1)时,PPS熔体为假塑性流体,PPS的非牛顿指数随温度的升高而逐渐趋近于1,PPS熔体的表观粘度与温度之间的关系符合Arrhenius方程,PPS熔体的粘流活化能随剪切速率的增大而减小,减小的速度随剪切速率的增大而变慢。     

聚丙烯/纳米羟基磷灰石复合材料流变性能研究

采用毛细管流变仪对聚丙烯/纳米羟基磷灰石(PP/n HA)复合材料的流变性能进行了研究,并讨论了复合材料的表观黏度、非牛顿指数、黏流活化能与温度、剪切速率、n HA用量之间的关系。结果表明:PP/n HA熔体为假塑性流体,其表观黏度随着n HA用量的增加总体呈上升趋势,但在其用量为1%时达到极小值;非牛顿指数随着温度的提高而增大,随着n HA用量的增加而逐渐减小;黏流活化能则随着剪切速率的增加逐渐降低,随着n HA用量的增加呈上升趋势。     

透明聚丙烯流变行为研究

借助毛细管流变仪,对几种透明聚丙烯专用料的流变性能进行了测试,并结合各专用料的分子量及分子量分布情况,对流变性能进行分析比较。     

干纺氨纶纺丝原液的流变性能

利用RS150L型流变仪研究了干纺氨纶纺丝原液的流变性能。讨论了剪切速率、温度和溶液浓度对纺丝原液流变性能的影响,获得了纺丝原液在不同温度下的非牛顿指数,计算了不同剪切速率下纺丝原液的粘流活化能。进一步建立了干纺氨纶纺丝原液的零切黏度与温度、溶质的质量分数的关系式。     

聚甲醛熔体纺丝的流变性能研究

采用Rheograph2002高压毛细管流变仪测定了聚甲醛(POM)的流变性能.结果表明:在所研究的温度和剪切速率(γ)范围内,POM熔体为假塑性非牛顿流体,其表观粘度(ηa)随温度和γ的提高均降低;POM的ηa对温度的依赖关系服从Andrade公式,粘流活化能随γ的提高而降低;在220℃以下,熔融时间对POM的ηa的...     

PET-PBT共聚酯的流变性能研究

共聚酯的流变性能的研究表明:共聚酯的熔体是典型的切力变稀假塑性流体。共聚酯熔体粘度随ＰＢＴ链段的引入及含量的增加而下降,同时也随温度的升高而降低。第三组份的引入和分子量的提高也使共聚酯的熔体粘度呈下降趋势。共聚酯熔体的粘流活化能均低于常规ＰＥＴ,而其非牛顿指数ｎ值均高于常规ＰＥＴ,且随温度的升高及第三组份的引入而增大。     

聚丙烯的流变性能及发泡性能研究

采用凝胶渗透色谱仪(GPC),差示扫描量热仪(DSC)、高级流变扩展系统(ARES),熔体拉伸流变仪对等规聚丙烯(PP1)、接枝改性聚丙烯(PP2)及Borealis的高熔体强度聚丙烯(PP3)进行了测试和表征,并利用自行研制的超临界流体挤出发泡实验装置,对上述3种PP进行了超临界二氧化碳挤出发泡研究,初步探讨了聚丙烯的流变性能对聚丙烯发泡性能的影响。结果表明,带有支化结构的PP2和PP3具有较高的熔体强度和熔体弹性,能够得到泡孔均匀的挤出发泡样品,具有较好的可发泡性。     

强剪切分散混炼器对聚丙烯流变行为的影响

利用自行研制的多级磨盘式强剪切分散混炼器，研究了聚丙烯经过混炼器作用后的流变行为。通过测定混炼器不同转速下制得的聚丙烯试样的熔体流动速率值，结合GPC对其相对分子质量及相对分子质量分布的测试结果，表明聚丙烯经混炼器的强剪切作用后发生了显著的分子链断链现象，其中在5r／min的元件转速下，PP的MW、Mx和Mx＋1分别降低了33．4％、66％和83．7％，而其力学性能并无明显降低；因机械力断链而产生的活自由基，会引发进一步的降解和交联等高分子力化学反应。     

低等规聚丙烯流变性能研究

本文研究了低等规度聚丙烯(LIPP)的流变性能.利用动态流变仪和毛细管流变仪研究了LIPP的粘度与剪切速率的关系,用Carreau模型进行了拟合,得出了相关的参数值.LIPP的粘度与温度的关系可用阿仑尼乌斯方程描述,前置因子A等于0.39Pa*s,流动活化能ΔEη等于55kJ/mol.通过旋转流变仪进行频率扫描和温度扫描,分别得到了LIPP的剪切弹性模量、损耗模量随频率与温度变化的关系.     

玻璃微球填充聚丙烯的流变行为

为了阐明聚丙烯(PP)/玻璃微球(GM)体系的流变性质特点,采用不同含量的GM对PP进行填充改性,通过双辊混炼法制备了PP/GM体系,利用流变仪测试了PP/GM体系的流变行为,采用管长判别法进行毛细管入口修正,讨论了GM含量、剪切应力、温度等参数对PP/GM体系流变行为的影响,分析探索各参数对熔体表观黏度的影响规律。结果表明,采用管长判别法进行入口修正可大幅减少实验工作量,且合适的毛细管长径比是保证管长判别法精度的关键。PP/GM体系属非牛顿假塑性熔体,可用幂律公式表达;随GM含量增加,PP/GM体系黏度增加、非牛顿性减弱。温度越低,黏度随GM含量增加而升高的速率越高;剪切应力越大,黏度随温度升高而下降的速率越低。基于正交多项式的回归分析方法,从实验数据推导表观黏度与GM含量、剪切应力、温度之间的函数关系式,其表观黏度对数计算值与实测值非常接近,能较准确地反映实际流变行为,指导PP/GM体系的实际加工生产应用。     

聚丙烯基杂化材料的动态力学性能与流变行为

研究了烷基铵离子对有机蒙脱土片层在聚丙烯基杂化材料中的分散状态和聚丙烯基杂化材料的动态力学性能、熔体流变行为的影响。结果表明:烷基铵离子N 上取代基空间效应增大,有机蒙脱土片层间距随之增大;适当的空间效应将有助于有机蒙脱土片层在聚丙烯基体中的剥离分散;与基体聚丙烯相比,聚丙烯基杂化材料表现出较高的动态储能模量和损耗模量,在低频区,3种杂化材料熔体的动态剪切黏度和模量的提高幅度在1个数量级以上。     

茂金属聚乙烯/高流动性聚丙烯流变行为研究

为改善高流动性聚丙烯(HF-PP)的性能,采用茂金属乙烯-己烯共聚物(mEHC)和茂金属乙烯-丁烯-己烯三元共聚物(mEBHC)进行改性,通过熔融共混法制得mEHC/HF-PP和mEBHC/HF-PP共混物。研究了mEHC和mEBHC对HF-PP熔体流动速率和流变行为的影响。结果表明,mEHC/HF-PP和mEBHC/HF-PP共混物的非牛顿指数小于1;随着共混物中mEHC和mEBHC含量的增加,共混物的熔体流动速率下降,表观黏度逐渐升高;mEHC/HF-PP和mEBHC/HF-PP比纯HF-PP具有更强的黏温敏感性。     

硫磺改性聚丙烯纤维材料及其流变行为的研究

采用熔融接枝法制备了相容剂硫磺接枝聚丙烯(PP-g-S),同时制备了不同硫磺(S)含量的聚丙烯(PP)/PP-g-S/S改性纤维材料。分别用哈克转矩流变仪、红外光谱仪、核磁共振仪、熔体流动速率仪、扫描电子显微镜对接枝相容剂进行对比分析,再用旋转平板流变仪研究了S含量对PP/PP-g-S/S改性纤维材料的动态流变行为的影响。结果表明,在过氧化二异丙苯的引发下可以通过熔融接枝法制得相容剂PP-g-S,而且相容剂PP-g-S对PP/PP-g-S/S改性纤维材料起到了明显的增容作用;随着S含量的增加,PP/PP-g-S/S改性纤维材料的复数黏度、储能模量、损耗模量及损耗因子均增大,Cole-Cole曲线圆弧半径增大,零剪切黏度增大、S呈均相均匀分散。     

不同聚丙烯发泡体系的流变性能研究

采用ARES流变仪和毛细管流变仪，对线形聚丙烯（LPP）、长链支化聚丙烯（LCBPP）、LPP/LCBPP共混体系分别与纳米黏土的复合发泡体系的动态剪切和稳态剪切流变性能进行了研究。考察了复合体系制备过程中螺杆转速、相容剂含量对复合体系熔体弹性的影响，研究了不同温度下复合体系的剪切黏度、剪切应力与剪切速率之间的关系。结果表明：将纳米黏土引入PP发泡体系中可有效改进PP树脂的可发性。复合体系制备过程中，螺杆转速并未对LPP、LCBPP与纳米黏土复合体系的熔体弹性产生影响；随相容剂马来酸酐接枝聚丙烯用量的增加，LPP、LCBPP／纳米黏土复合体系的熔体弹性有小幅降低，但幅度并不显著；LCBPP／纳米黏土复合体系的剪切黏度具有较高的温度敏感性，随温度升高，表观剪切黏度下降显著。在低剪切速率区，LCBPP／纳米黏土复合体系的表观剪切黏度低于LPP、（LCBPP／LPP）／纳米黏土复合体系，但在高剪切区，三者的剪切黏度趋于接近。     

长链支化聚丙烯结晶行为的流变学研究

以长链支化聚丙烯(LCBPP)为对象,用流变学方法研究了LCBPP的等温结晶行为和剪切流动诱导结晶行为。结果表明:在LCBPP的等温结晶过程中,长链支化结构起到了成核作用,从而加速了结晶过程,且支化度越高,加速效应越明显;对LCBPP施加预剪切流场,其结晶速度明显加快,且支化度越高,LCBPP结晶行为对流场的响应越敏感,即使在很低的剪切速率下,结晶诱导时间也会明显缩短。     

粘土与弹性体改性聚丙烯复合材料的流变性研究

采用熔融共混法制备了二元复合材料聚丙烯(PP)／有机粘土(OREC)体系(PR体系)、聚烯烃弹性体(POE)增韧的PP体系(P厄体系)及三元复合材料OREC、POE补强增韧的PRE体系，采用毛细管流变仪研究了两种聚合物复合材料的流变性能。结果表明，在所研究的范围内PP及PP复合材料体系熔体的流变性均属于假塑性流体；对二元体系，OREC能够大大改善PP体系的加工流动性，在相同条件下PR体系的粘度小于纯PP的粘度，且随着粘土添加量的增加，粘度的下降幅度增大；POE能够改善PP的加工性能；三元PRE体系在相同条件下的表观粘度随着POE用量的增加而减小，但只有在较大用量及较小剪切力下的表观粘度小于二元体系的表观粘度。