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。     

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。     

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。     

胶管硫化用包覆材料的研制

进行聚酰胺(PA)／聚丙烯(PP)并用材料作胶管硫化用包覆材料的研究。结果表明，随PP用量的增大，PA／PP并用材料的熔体流动速率、拉伸强度、弯曲强度减小，热变形温度降低；PA／PP用量比为70／30时，并用材料的性能满足胶管硫化用包覆材料的要求。     

动态成型注塑螺杆熔体输送能力的研究

根据动态注射成型时螺杆的工作特点，采用自行修正的Tanner本构方程研究了聚合物熔体在螺槽中的等温流动。同时，近似地给出了振动力场下注塑螺杆熔体输送能力的表达式，理论分析了振动参数对沿程压力降及动态成型熔体输送能力的影响。结果表明，振动力场使塑化过程中聚合物的粘度降低，流动阻力减小。沿螺槽方向的平均压力降减小，在保持成型条件不变的情况下，施加振动可以提高熔体输送能力。     

高流动熔融接枝改性聚丙烯的研究

用极性单体N-苯基马来酰亚胺（N-PMI）、二苯甲烷双马来酰亚胺（BMI）对聚丙烯（PP）进行熔融接枝改性以提高PP的分子极性和熔体流动性,在接枝PP的基础上加入邻苯二甲酰亚胺（PTI）进一步提高PP的流动性。用红外光谱分析了接枝物的结构,用静态水接触角表征了PP经熔融接枝改性后的极性变化,用差示扫描量热仪、X-射线衍射分析了改性PP的相结构。结果表明,N-PMI和BMI都成功接枝到PP分子链上;接枝单体N-PMI和BMI的加入提高了PP的极性,N-PMI和BMI的含量分别为2份和1份时,PP的水接触角分别从109 °降至97 °和99 °;在加工温度下,PTI可溶入接枝PP熔体,显著提高熔体的流动性,而当温度降低时可从熔体析出结晶,明显改善了PP的热变形温度和力学性能;经2份N-PMI、1份BMI、1份PTI改性后,PP在熔体流动速率提高2倍的同时,热变形温度上升了12 ℃,冲击强度增加了20 %,抗弯强度提高了10 %。     

丙烯酸改性Sb2O3/PP的化学作用与断裂形态

用双螺杆挤出机制备了三氧化二锑／聚丙烯(Sb2O3／PP)和丙烯酸(AA)改性Sb2O3／PP母料，用IR、熔体流动速率仪和SEM研究了Sb2O3／PP母料和改性Sb2O3／PP母料中化学作用、熔体流动速率和断裂形态。结果表明，AA在母料中能与Sb2O3发生强的界面相互作用，与PP发生接枝作用，使母料的熔体流动速率降低，改善粒子与基体的界面粘结，断裂形态改变。     

mPE弹性体/PP共混物的流变行为与力学性能

用茂金属聚乙烯弹性体（mPE)代替传统的弹性体,对聚丙烯（PP）进行增韧改性,绘制了不同配比mPE/PP共混物熔体的流变曲线,讨论了共混物的组成,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。测定了共混物熔全的非牛顿指数,熔体质量流动速率及力学性能,为mPE共混改性PP提供了理论依据。结果表明,mPE适用于PP的增韧改性,增韧效果取决于共混物中mPE的用量,当mPE质量分数达到25%-40%时,共混材料既有较高的拉伸强度和韧性,又有较好的加工性能,mPE/PP共混物熔体的假塑性流动随mPE用量的增加向更高切应力或更高剪切速率方向移动。     

PP/EPDM-g-MAH/CaCO_3晶须复合材料的性能研究

采用高剪切应力和添加引发剂的复合引发方法制备了EPDM-g-MAH,将其单独或与CaCO_3晶须协同改性PP。通过滴定分析、红外表征和熔体流动速率测定方法研究了175℃条件下螺杆转速对EPDM-g-MAH的熔体流动速率、接枝率的影响。探讨了EPDM-g-MAH和碳酸钙晶须用量对PP力学性能、热变形温度的影响。结果表明:二元共混材料PP/EPDM-g-MAH在弹性体用量为30phr时缺口冲击强度为9.85k J/m2,是纯PP的1.97倍,热变形温度呈下降趋势;三元共混材料PP/EPDM-g-MAH/CaCO_3晶须比二元共混材料具有更好的力学性能,在碳酸钙晶须用量为20phr时缺口冲击强度达到最大值12.94k J/m2,是纯PP的2.59倍,此时共混体系的热变形温度最佳。     

反应型EPDM/PP热塑性弹性体材料研究

研究EPDM /PP热塑性弹性体配方及结构与性能的关系。结果表明 ,选用门尼粘度为 60的EPDM和熔体流动速率为 7.5 g·( 10min) - 1 的PP作为基料 ,硫化剂DCP用量为 1.2份、反应温度范围为 170～ 175℃时 ,EPDM /PP热塑性弹性体的力学性能和加工性能良好。形态结构研究表明 ,动态硫化强化了EPDM和PP相间的结合 ,有利于产品性能的提高。     

现代分析测试方法在PVC色母料制备中的应用

采用扫描电镜、电子探针、布拉本达流变仪等方法表征PVC色母料的颜料预分散效果,用DSC、TGA方法分析不同母料载体与塑料的相容性及对其热稳定性的影响。实验结果表明:采用上述现代仪器分析方法来研究PVC色母料的性能较传统的经验判断更具科学性和准确性,并可推广应用于其他功能母料性能的分析和表征。     

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。     

不同红颜料对原液着色PA6纤维母粒性能的影响

选用苝系、偶氮、吡咯三种类型红颜料分别与聚酰胺6(PA6)进行熔融共混挤出制备PA6红母粒。通过粒径分析仪、光学显微镜、毛细管流变仪分别研究三种颜料的粒径分布、颜料在PA6树脂中的分散性能以及母粒流变性能。结果表明,加入苝系和偶氮颜料制备的母粒熔体黏度更接近纯PA6,苝系颜料粒径较小且在PA6树脂中的分散性较好。在此基础上,研究了不同含量的苝系颜料在PA6树脂中的着色、结晶等性能以及对PA6色丝可纺性和力学性能的影响。结果表明,苝系颜料质量分数为0.4%时,所制PA6色板的着色力相对较高;着色纤维表面光滑,可纺性好;断裂强度基本不变,断裂伸长率略有增加。     

HDPE管材专用树脂的流变性能

应用动态流变仪、毛细管流变仪和转矩流变仪,对新型双峰高密度聚乙烯(HDPE)管材专用树脂 6380 M进行流变性能测试分析,并与国内外相同压力等级的HDPE管材专用树脂进行比较。结果表明,6380 M的各种流变性能与进口管材专用树脂相当,而与单峰HDPE管材专用树脂相比具有弹性模量低、零切黏度低、拉伸黏度低的流变特性,从而对其加工性能产生影响。6380 M流动性好,其临界剪切速率高,但熔体强度不及单峰HDPE。     

Chemorheology of thermosetting resins. IV. The chemorheology and curing kinetics of vinyl ester resin

The rheological properties and curing kinetics of a vinyl ester resin have been determined during isothermal cure. Both steady and oscillatory shearing flow properties were determined using a cone-and-plate rheometer, and the curing kinetics were determined using a differential scanning calorimeter (DSC). Also determined were the rheological properties and curing kinetics of the resin when it had been thickened using magnesium oxide (MgO), in the presence of calcium carbonate (CaCO₃) as filler and polyvinyl acetate (PVAc) as low-profile additive. The steady shearing flow behavior observed with the vinyl ester resin was found to be very similar to that observed with a general-purpose polyester resin, reported in Paper I of this series [C. D. Han and K. W. Lem, J. Appl. Polym. Sci., 28 , 3155 (1983)]. However, a significant difference in the oscillatory shearing flow behavior was found between the two resins. We have concluded that dynamic measurement is much more sensitive to variations in resin chemistry than steady shearing flow measurement. DSC measurement has permitted us to determine the degree of cure as a function of cure time. By combining the rheological and DSC measurements, we have constructed plots describing how the viscosity increases with the degree of cure, at various isothermal curing temperatures.     

几种聚乙烯毛细管流变性能的研究

采用高压毛细管流变仪研究了聚乙烯(PE)在225℃和250℃下的流变行为.结果表明,PE的粘度随着剪切速率的增加而降低,相同结构PE的粘度随熔体流动速率(MFR)的增加而降低;在同一温度和剪切速率下,当MFR相当时茂金属线性低密度聚乙烯(PE-MLLD)的粘度最大、线性低密度聚乙烯(PE-LLD)次之、低密度聚乙烯(P...     

尼龙6/环氧树脂共混物流变性能的研究

用毛细管流变仪研究了尼龙6／环氧树脂共混物的流变性能。结果表明,在实验范围内共混物熔体为假塑性流体;随着环氧树脂用量的增加,表观粘度（ηa）增大,非牛顿指数（n）减小,熔体稠度（K）增大,粘流活化能降低。     

反应挤出制备的接枝LLDPE流变性

采用恒速型双毛细管流变仪定量研究了线型低密度聚乙烯(LLDPE)及其反应挤出接枝料的流变行为,研究了接枝改性对反应接枝料熔体的粘弹性、挤出压力振荡及挤出物外观影响。结果表明,反应接枝使LLDPE的平均相对分子质量增加,粘流活化能增大。高速挤出时,LLDPE的挤出压力出现振荡现象,挤出物表观出现鲨鱼皮畸变;相对而言,反应接枝料的挤出过程更加稳定,挤出物表观得到改善。     

Rheology Aspects of Leather Finishing Formulations

The rheological properties of leather finishing formulations were investigated. The rheological analysis was performed in a Ford cup number 4, a Brookfield viscometer, and a rheometer. The effects of the formulation parameters on the viscosity behavior showed similar trends for each technique. The tests in the rheometer showed that soft acrylic resins produced shear thinning formulations, similar to the effect of the finishing pigments. Furthermore, samples containing soft resins and polymeric pigments produced formulations with elastic properties. Finally, the Ford viscosity does not change significantly with the formulation parameters as the Brookfield viscosity does (type of pigment, resin, or resin-pigment ratio). Thus, the non-Newtonian behavior shown by the finishing samples analyzed suggests avoiding the use of the Ford cup when assessing leather finishing formulations. The Brookfield viscometer, however, would provide more reliable viscosity values when a rheometer is not at hand.     

BOPP专用树脂的流变行为研究

利用高压毛细管流变仪,对三种不同BOPP专用树脂的流变性能进行测定,BOPP专用料均表现为剪切应力随剪切速率增加而增加,但增加速率明显减弱,表观粘度随剪切速率增加而减小的特点,具有明显的假塑性的流动行为。通过分析温度、剪切速度和分子量及其分布对树脂的表观粘度的影响,确定不同树脂改善熔体粘度最有效的方法。