共聚焦拉曼成像技术研究PE-LD/EVOH共混物的三维相结构

利用共聚焦拉曼成像技术研究了低密度聚乙烯（PE-LD）/乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）共混物中各相在压塑样品水平方向、深度方向和三维空间的分布情况,首次获得了PE-LD/EVOH共混物的三维相结构,并直观地将相区与共混物化学成分相对应。结果表明,PE-LD/EVOH共混物为不相容体系;当EVOH的质量分数为20%时,其作为分散相,以较规则的圆柱体形态分散于PE-LD基体中,圆柱直径尺寸在3～6μm范围内。加入马来酸酐接枝聚乙烯（PE-gMAH）作为相容剂后,共混物的相态结构发生显著变化,分散相形状由规则变为不规则,截面的平均尺寸减小到约2μm,这说明PE-g-MAH可显著增强PE-LD与EVOH两组分间的界面相容性。     

高流动高抗冲高强PP/EPR共混物的设计与制备

针对橡胶增韧塑料存在熔体流动性与力学强度和韧性难以平衡这一重要问题,以聚丙烯/乙丙橡胶(PP/EPR)共混物为例,提出通过构筑分子量分布呈“双峰”特性的PP基体来同步实现高流动、高强度和高抗冲韧性的策略。结果表明,通过将高、低分子量的PP按不同质量比复配形成“双峰”基体可设计得到具有较高流动性的高强高韧共混物,并且扩大二者的分子量差异更有利于流动性和力学性能的平衡。进一步分析表明,基体的链缠结密度是影响共混物性能的关键因素。     

聚酰胺6共聚物的制备与表征

采用两种不同的二元酸(己二酸和间苯二甲酸)与二元胺(4,4′-二氨基二环己基甲烷)以摩尔比1∶1混合作共聚单体,制备系列聚酰胺(PA)6共聚物,并通过傅里叶变换红外光谱仪和差示扫描量热仪对PA 6共聚物的结构与性能进行表征。结果表明:随着共聚单体含量的增加,PA 6共聚物的结晶温度、熔点与结晶度均降低;此外对于添加同样含量的二元酸,己二酸与4,4′-二氨基二环己基甲烷体系、间苯二甲酸与4,4′-二氨基二环己基甲烷体系对PA 6结晶性能均有调控作用,但己二酸与4,4′-二氨基二环己基甲烷体系对PA 6结晶性能调控更加显著。     

成核剂对丙烯-1-丁烯无规共聚物结构与性能的影响

研究了成核剂NA21对丙烯-1-丁烯无规共聚物(PP-R)性能的影响。采用偏光显微镜、差示扫描量热仪、小角X射线散射仪、动态力学分析仪表征了PP-R的结构。添加成核剂使PP-R球晶尺寸减小,从而使雾度从45.93%降至14.46%,弯曲模量从1.14 GPa提高到1.32 GPa,23℃下的Izod缺口冲击强度从32.9 J/m提高至41.0 J/m,热变形温度从81.7℃提高到87.3℃。加入成核剂对片晶熔点、结晶温度、片晶和非晶区厚度分布以及非晶区的玻璃化转变温度均产生影响,但对结晶度和平均长周期的影响不明显。     

接枝共聚物对乙烯-乙烯醇共聚物/聚乙烯共混物结构及性能的影响

通过熔融共混法制备了乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）/低密度聚乙烯（LDPE）共混物,再加入马来酸酐接枝聚乙烯（PE-g-MAH）用于促进EVOH的分散性。利用DSC、SEM、力学性能测试、阻隔性能测试等方法表征了共混物的结构及PE-g-MAH的加入对共混物性能的影响。实验结果表明,LDPE与EVOH不相容,EVOH以球形颗粒均匀分散在LDPE基体中,添加PE-g-MAH后可显著改善EVOH的分散性,大幅降低EVOH的结晶温度,进一步提高EVOH/LDPE共混物的强度及对一类萜类物质的阻隔性能。另外,当EVOH含量为10%(w)时,EVOH/LDPE共混物的阻隔性能相对纯LDPE有明显提升,之后进一步提高EVOH含量,阻隔性能变化不大。     

魔芋葡甘聚糖对馒头品质的影响

研究魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM)对馒头特性的影响,为低血糖指数主食产品的开发提供理论参考,利用质构仪、扫描电子显微镜和感官评价,研究加入0.0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%KGM对馒头的感官品质、微观结构、质构特性、老化特性等方面的影响。结果表明:添加KGM后,馒头的层状结构出现断裂,整体的面筋网状结构越来越不明显,可能是因为KGM在面筋网络形成过程中黏附在面筋蛋白表面,破坏蛋白质分子间交联。在本实验条件下发现KGM添加量在0.5%时,感官评分最高,和空白对照组(KGM添加量0.0%)相比差别不明显,表明可以在馒头当中添加0.5%KGM制作低血糖指数的馒头。因此,KGM的添加改变了馒头的感官品质、微观结构、质构特性和老化特性。     

萜类有机分子在不同聚烯烃材质中的渗透行为

以萜类有机分子C_(10)H_(18)O为扩散物质,利用渗透实验考察了C_(10)H_(18)O在不同类型和不同结晶度的聚乙烯和聚丙烯材质中的渗透能力。实验结果表明,随聚乙烯和聚丙烯包装结晶度的降低,C_(10)H_(18)O在其中的扩散系数和渗透系数增大。对于相同结晶度的聚乙烯和聚丙烯包装,C_(10)H_(18)O在聚乙烯包装中的渗透系数和扩散系数大于它在聚丙烯包装中的值,但在两种包装中的溶解度系数差别不大。当乙烯共聚物中存在大且刚性的单体时,由于分子链运动能力减弱,即使结晶度很低,对萜类有机分子的阻隔效果也很好。     

等规聚丙烯与共聚聚丙烯共混体系的结晶和熔融行为及性能

将等规聚丙烯与丙烯-乙烯-1-丁烯三元无规共聚聚丙烯（RCPP）熔融共混,制备了不同比例的共混物,研究了共混物在程序升降温及淬冷条件下的结晶和熔融行为以及淬冷试样的力学性能。DSC测试结果表明,共混物的熔融温度、结晶温度等参数以及熔融再结晶行为均随共混物的组成及升降温条件的变化而改变;WAXD测试结果表明,聚丙烯试样的晶体类型不受共混影响,均为α-晶型,共混物的结晶度随RCPP含量的增大而减小;拉伸测试结果表明,共混物的杨氏模量及屈服强度整体上随RCPP含量的增大而减小,并受晶体微观结构的影响。讨论了结晶和熔融行为反映的结构与性能的关系。     

聚丁烯-1与聚烯烃弹性体共混物的结构与性能

采用熔融共混法制备了聚丁烯-1(PB-1)与丙烯基聚烯烃弹性体(POE)共混物。利用共聚焦显微拉曼系统、拉伸仪以及DSC,WAXD,SAXS等方法研究了材料的相形态、拉伸机械性能、结晶与熔融行为、晶体结构、长周期及长周期与共混物组成的关系。实验结果表明,PB-1和POE为不相容体系,所研究的共混物中均具有明显的分相结构,随着PB-1质量分数(w_PB-1)的增加,PB-1由分散相变为连续相,且经历了相反转过程;POE的加入没有改变PB-1的晶型,对PB-1晶体的熔融行为影响不大;受相形态影响,当w_PB-1较低时,双重结晶峰出现,且结晶温度较共混前发生显著降低;当POE为连续相时,材料的断裂伸长率高、模量低,当PB-1为连续相时,材料的模量较高,且随着w_PB-1的增加明显升高。     

基体分子量对PP/EPR共混物力学性能的影响

以二元乙丙橡胶(EPR)增韧的聚丙烯(PP)共混物为研究对象,探究PP基体分子量对PP/EPR共混物力学性能的影响。结果表明：随着基体分子量的增加,PP/EPR共混物的冲击韧性、拉伸强度和弹性模量均明显提高,且发生脆韧转变所需的临界EPR含量和脆韧转变温度均显著降低。当基体数均分子量(Mn)由3.8×10⁴g/mol增至8.8×10⁴g/mol,临界EPR含量从28%减至10%,脆韧转变温度从-17℃降至-30℃。分子量对基体结晶度和结晶形貌没有明显影响,但共混物的力学性能随分子量的变化不是单纯线性关系。当基体数均分子量为(5～7)×10⁴g/mol的范围内,共混物的临界EPR含量和缺口冲击强度呈现跳跃性转变,该转变可能与EPR分散相尺寸减小有关,EPR粒子的尺寸越小,增韧效果越好。