聚合物气体辅助注射成型制品的形态结构

作为一种由常规注射成型发展起来的聚合物加工技术,气体辅助注射成型具有节约原材料、缩短成型周期以及提高制品性能等优点,已得到广泛的应用.由于气辅成型过程是一个在刚、柔双重约束界面条件下进行的多相复杂体系的多次流动过程,因而其形态结构的形成、发展和演化要远比常规注塑成型复杂.然而在气辅成型的形态结构方面,国内外的研究一直以来开展得较少.近年来,作者在聚合物及其共混物、复合材料气辅成型制品的形态结构方面已开展了广泛的研究工作,本文对这些工作和一些重要结果作了总结,并简要分析了成型过程中剪切场对形态演化的影响,最后对该研究方向的发展趋势作了展望.     

《聚合物成型加工》实践教学体系改革

从教学内容、教学方法、实验实践环节、考核方式等角度,深入分析了《聚合物成型加工》课程的教学现状,并在此基础上指出,目前单纯的理论教学与人才培养目标相悖,缺乏系统性的实验实践教学体系和多样化的课程考核方式。《聚合物成型加工》实践教学体系改革本着培养应用型人才的原则,从实际生产问题和研发前沿问题入手,由原来单纯的课堂教学模式改为课堂教学与实践环节相结合;考核也改为"书面作业+调研报告+项目答辩+实践操作+考试"的综合考核形式;并设计了系统性的创新实践环节,使学生在掌握课程所学基础知识的同时,可以独立的根据制品性能和使用要求,进行合理的聚合物成型物料配制,选择合适的成型加工方法,利用实验室及产学研实践基地的加工条件自己动手将聚合物原材料做成制品。     

基于可逆共价化学的交联聚合物加工成型研究——聚合物工程发展的新挑战

可逆共价聚合物能够通过外界刺激(包括加热、光和pH)触发可逆反应,从而实现聚合物拓扑结构的重组,同时在撤销刺激后又可以像不可逆共价聚合物一样保持结构稳定性.近年来,越来越多的研究者致力于利用该特性来解决交联聚合物加工成型的难题,这不仅打破了传统热塑性聚合物和热固性聚合物的严格界限,而且带来了新的材料研发方法和功能,使得聚合物制品种类更加多样化,其生命周期也相应得以延长.孕育着传统聚合物工程领域的新突破,具有重要价值.为及时反映这一态势,本文总结了可逆共价化学的基本原理,阐述了可逆共价聚合物的流变特性,并且综述了由此衍生的含可逆共价键交联聚合物各类成型加工技术原型和应用,如力学性能调控、塑性变形、焊接、纳米填料的分散与增强效应、模压成型与固相回收、注射成型、挤出成型、3D打印、碳纤维复合材料的可控降解与再生等,在此基础上,进一步分析了该新兴领域的挑战和发展趋势.     

高分子材料动态加工新技术

介绍了振动力场作用下高分子材料动态挤出成型、动态注射成型以及动态混炼成型的技术及装备,简要阐述了动态挤出中动态固体输送、动态熔融塑化、动态熔体输送过程的机理及实验研究成果,分析了脉动压力对注射过程的影响以及动态混炼过程中强制混炼、强制分散的原理,对各种动态成型技术辅以相应的制品性能测试.研究结果表明振动力场的引入在产量相同并保证甚至改善制品综合性能的同时,可有效缩短成型历程,降低功率消耗,因此高分子材料动态成型加工方法是一种新型的低能耗成型加工技术.     

《聚合物成型加工》课程教学改革初探

<聚合物成型加工>作为本科院校高分子材料与工程专业的必修专业课程,在教学过程中要坚持理论教学和实践教学两手抓,既要使学生掌握一定的理论基础,又要培养学生的实践应用能力.针对本校的培养"应用型人才"的培养方针,围绕聚合物成型加工课程的理论基础,我们在实践教学体系改革的过程中,改变了原有独立的、缺乏直接联系的实验内容,建立...     

聚合物基微纳米功能复合材料3D打印加工的研究

高分子材料3D打印加工可制备传统加工不能制备的形状复杂的高分子制件,是近年来发展很快的先进制造技术。但适用于3D打印加工的高分子材料种类少,结构功能单一,难以制备高分子功能器件。本文介绍了我们在聚合物基微纳米功能复合材料3D打印加工方面的研究工作:通过有机/无机杂化、固相剪切碾磨、超声辐照、分子复合等技术制备适合于选择性激光烧结(SLS)和熔融沉积成型(FDM)的聚合物基微纳米功能复合材料;实现了聚合物基微纳米功能复合粉体的SLS加工和功能复合丝条的FDM加工;研究了3D打印低维构建、层层叠加、自由界面成型、复杂固-液-固转变过程;建立了功能复合粉体球形化技术,发明了直接熔融挤出新型FDM打印机;制备了常规加工方法不能制备的数种形状复杂的功能器件,如尼龙11/钛酸钡压电器件、柔性聚氨酯/碳纳米管传感器、个性化人颌骨模型等,突破了传统加工难以制备复杂形状制品和目前3D打印难以制备功能制品的局限。     

高分子科学实验教学改革初探

设想将高分子化学、高分子物理和高分子成型加工三门实验课程有机地串联起来,组建成一门包括从高分子材料设计(用计算机软件进行分子设计、性能模拟)、聚合物合成、性能测试(物性表征)到加工成型(制作成高分子材料制品),能环环相扣、互动式的、柔性化的高分子科学实验课程;提出了初步的实践方案.     

窄分布聚丙烯的部分解缠结及其流变性能

通常 ,聚合物的分子链处于缠结状态 .缠结对聚合物的流变性能及机械性能有重要的影响 .用茂金属催化体系生产的聚丙烯改善了制品的综合性能 ,拓宽了它的应用范围 .然而 ,由于产品具有窄的分子量和组成分布 ,使得其加工困难 [1] . De Gennes[2 ] 认为 ,聚合物溶液存在一个临界交叠浓度 c* ,在此浓度以上聚合物分子链开始发生物理缠结 .我们用分子摩尔体积较大的溶剂液体石蜡处理茂金属催化聚合的聚丙烯 ,在临界交叠浓度以上可以获得部分解缠结的聚丙烯 .使树脂的加工流动性能有较大幅度的提高 ,同时产品的机械性能保持不变 .1　实验部分1 .1…     

不断向自然与金属冶金学习的高分子加工

总结了高分子材料加工的发展趋势及发展历程,并指出过去很多加工新技术的出现都得益于从自然现象及其他材料行业中获得很好的借鉴,如从蜘蛛吐丝发展出溶液纺丝成型、从玻璃吹制发展出吹塑成型、从金属锻造发展出压延成型及固相拉拔成型等;随后针对生物基可生物降解的立构复合型聚乳酸难以采用传统熔融加工方法成型的问题,借鉴金属粉末冶金加工的思路,提出了一种通过低温烧结制备高性能立构复合型聚乳酸制品的新方法.通过这种加工方法不仅可以有效解决立构复合型聚乳酸在熔融加工过程中熔体稳定性差、易降解的问题,而且可以制得耐热性好、光学透明度高、耐水解降解性佳、综合力学性能优异的高性能聚乳酸制品.     

Al-MCM-41介孔分子筛催化对甲酚叔丁基化反应的研究

2-叔丁基对甲酚是一种有机中间体,在有机合成领域中占有重要地位,被广泛应用于表面活性剂、高档酚类抗氧化剂2246和2246-S、紫外线吸收剂UV-326等的生产[1]。特别是近十年来,以抗热老化为特征的功能性高档酚类抗氧化剂在国内外相继问世,它们对于提高聚合物材料的成型加工性能、     

TRANSITION IN THE MELT OF FEP COPOLYMER

The nature of the transition in molten FEP copolymer was examined in relation to the enthalpy change, mechanical damping and melt viscosity. For a pre-heat-treated FEP copolymer sample a small endothermic peak appeared at 309—312 ℃in DSC trace with enthalpy change 0.03—0.05 cal/g. A peak was also detected in damping versus temperature curve at the same temperature range. The theological property of FEP copolymer melt was similar to that of liquid crystal, but no birefrigence was viewed in the melt. Therefore the transition was explained as the melting of small crystallites which persist in typical copolymer beyond its melting temperature. These crystallites can act as nuclei for crystallization upon cooling.     

嵌段共聚物PVCH-b-PE-b-PVCH的多重结晶行为

通过采用差示扫描量热仪(DSC)主要研究了结晶-非晶嵌段共聚物聚乙烯基环己烷-b-聚乙烯-聚乙烯基环己烷(PVCH-b-PE-b-PVCH)溶液结晶样品的熔融与非等温再结晶过程.探讨了溶液结晶样品中微相分离结构的形成对嵌段共聚物受限结晶的影响,并发现样品在熔融后的非等温结晶过程中出现了多重结晶峰.通过对嵌段共聚物有序、...     

Bulk melting of ice at the limit of superheating

The ice-water phase transition after an ultrafast temperature jump is studied in HDO:D2O (15 M) ice with use of 2-color IR spectroscopy. The OH-stretching vibration is applied for rapid heating of the sample and for fast and sensitive probing of local temperature and structure. For energy depositions beyond the limit of superheating (330 +/- 10 K) partial melting in two steps is observed and assigned to (i) catastrophic melting within the thermalization time of the excited ice lattice of 5 +/- 2 ps and (ii) secondary melting with a time constant of 33 +/- 5 ps that is assigned to interfacial melting at the generated phase boundaries. The latter process is found to consume energy amounts in agreement with the latent heat of melting and is accompanied by an accelerated temperature and pressure decrease of the residual ice component.     

热处理对聚芳醚腈的结晶行为及熔融的影响

利用广角X射线衍射 (WAXD)方法和示差扫描量热法 (DSC)研究了不同热处理温度 (Th)下聚芳醚腈(PCE)的微晶尺寸、结晶度及热性能的变化 .结果表明 ,淬火样品在熔融温度以下 ,热处理对微晶尺寸、结晶度、Tg 及Tm 均有不同程度的影响 ,且都随Th 的升高 ,其Dhkl、Xc 和Tm 也升高 .实验还发现 ,结晶样品的结晶度与原粉试样相比较均下降 ,说明PCE聚合物在熔融过程中出现了交联 ,导致了结晶度的下降     

茂金属线性低密度聚乙烯的组成均匀性

茂金属线性低密度聚乙烯的组成均匀性徐旭荣徐君庭封麟先陈伟（浙江大学高分子科学与工程学系杭州３１００２７）（中国石化总公司石油化工科学研究院北京１０００８３）关键词线性低密度聚乙烯，组成均匀性，茂金属催化剂８０年代以来，茂金属催化剂得到迅速发展．...     

不同初始结构间规聚丙烯纤维熔融过程中的结晶转变行为

通过熔融纺丝及随后的热处理制备了具有不同初始结构的间规聚丙烯纤维(sPP).采用差示扫描量热仪(DSC)和变温广角X-射线衍射仪详细研究了sPP纤维在升温过程中的结构转变和熔融行为.结果表明,不同初始结构sPP纤维的晶型不同,卷绕纤维和退火处理纤维以Ⅰ型和Ⅱ型晶型为主,牵伸纤维介晶相占优;升高温度导致Ⅰ型和Ⅱ型两种晶型直接熔融,没有出现Ⅱ型向Ⅰ型的晶型转变;初始结构为介晶相的纤维在升温过程中部分介晶相直接转变为Ⅱ型晶型,还有一部分介晶相直接熔融,并在随后的升温过程中,形成Ⅰ型晶型.sPP纤维的多重熔融行为与其初始结构和纤维制备条件密切相关.     

振动注塑PP的拉伸蠕变研究

分别通过改变机械振动注塑机的频率(5~25 Hz)和压力(10~18 MPa)获得不同条件下成型的PP样条,然后在各种成型条件下的PP样条上分别施加相同的拉伸力(F=125 N),进行24 h拉伸蠕变实验.结果表明,在相同的振动频率(10 Hz)和不同的振动压力下成型的PP试样,其24 h蠕变量随着压力的增大而减小;在相同振动压力(12 MPa)和不同的振动频率下成型的PP试样,其24 h蠕变量随着频率的增大而增大.当振动频率达到f=10 Hz的时候,其24 h拉伸蠕变量的变化趋于平缓.同时,也对不同振动条件下注塑的PP试样进行拉伸实验,冲击实验和动态力学性能测试,讨论了成型条件对性能的影响.     

尼龙1010结晶与熔融行为的研究

用DSC研究了降温速率R对尼龙10 10结晶与熔融的影响,以及室温(RT)和液氮(LN)骤冷退火样品的熔融.降温时结晶温度随R增大线性降低;T_g以上可完成结晶时结晶度相同;结晶起始温度>181℃生成的晶体有三个熔融峰,对应于环状和放射状球晶的转化与熔融;在181℃和T_g间结晶,无放射球晶转化峰;T_g下有结晶放热峰样品加热时有冷结晶发生.RT未退火样品三个熔融峰,退火温度T_α≥180℃样品两个峰,结晶度C∝T_a;LN未退火样品单一熔融峰,T_a>160℃双峰,T_a≤160℃三峰,低温峰温与C均∝T.     

热历史对尼龙1212熔融行为的影响

利用DSC方法研究了不同热历史条件对尼龙1212熔融行为的影响.不同的热历史条件下,在DSC曲线上,观察到尼龙1212产生2个或3个熔融峰,依据聚合物结晶理论,对各峰的来源进行了分析.在160℃下不同温度退火120 min的尼龙1212样品DSC曲线上,低温结晶熔融峰主要由低温结晶形成的一些微晶体或者片晶熔融产生,其晶体完善程度较差,熔融峰值较低,峰面积较小;主熔融峰是由样品在淬火过程中形成的晶体和升温过程中低温结晶形成的晶体的熔融重结晶形成较为完善的晶体熔融所产生,熔融峰值较高,峰面积较大.在不同的升温速率条件下,熔融峰温度有所移动,表明不同升温速率条件下产生的熔融峰的结晶晶型是相同的.在不同结晶时间下结晶,延长结晶时间对较高完善程度晶体的生长有利.在不同温度下依次退火处理的样品,熔融产生两个附加峰,这两个附加峰的峰温都比它们相应的退火温度高,而峰高和峰面积随退火温度降低而减小.根据等温结晶结果,由Hoffman方法确定了尼龙1212的平衡熔融温度为202.8℃.