不同管径聚乙烯管的旋转挤出

通过口模旋转挤出制备3种管径聚乙烯(PE)管,系统研究其结构与性能。结果表明,相较于传统挤出PE管内串晶平行与轴向,旋转挤出过程中聚合物熔体的流动是轴向牵引流动和环向拖曳流动的叠加,其方向偏离轴向,可诱导串晶偏离轴向排列,从而提高PE管的环向取向度,实现PE管的环向增强,抑制裂纹在PE管内沿轴向扩展。随PE管管径的增加,在相同旋转角速度下环向流动线速度增大,串晶偏离轴向的夹角增加,环向取向度更高,因而旋转挤出制备的大口径PE管具有更优的性能。     

浅析高分子树脂无溶剂生产技术中的高分子凝聚态相关化学问题

在没有溶剂介质参与的高分子聚合反应中,高分子凝聚态的变化与化学反应之间的作用关系变得更加直接。以熔融聚合、反应挤出、固相聚合为代表的高分子树脂无溶剂生产技术是集高分子树脂合成、材料加工制备及工程一体化的新兴科学与技术,是当代材料科学领域发展的前沿领域,代表着高分子树脂生产技术发展的必然趋势。本文将上述这三种典型的树脂工业合成技术及相应机理进行了简要的介绍,并分别以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚乳酸(PLA)的实际生产研究情况为例,展示三种生产技术之间的相互联系,揭示这三种无溶剂型高分子制备技术过程中出现的高分子凝聚态变化与化学反应之间的基本问题,为广大科研工作提供一些有价值的参考。     

奇妙的非牛顿流体

本文介绍了在工业生产和日常生活中常遇到的形形色色的非牛顿流体，以及非牛顿流体一些奇妙的性能及应用．     

IUPAC-LDPE的流变性测试实验之间的相对滑动

以IUPAC—LDPE熔体在150℃下详细的流变学表征实验和毛细管挤出实验为基础考察了该熔体在挤出实验中的滑动问题．根据相对滑动特性给出了判断相对滑动存在和计算相对滑动速度的方法．用Wagner模型，PSM模型和Osaki模型计算的表观剪切速率，在10s^-1时的毛细管壁面剪切应力比毛细管挤出实验给出的应力值高出约15％-17％，这个结果意味着IUPAC—LDPE熔体在挤出实验中存在滑动现象．在表观剪切速率为0．1，1．0和10s^-1时，挤出实验条件下的流动与根据在旋转流变仪上测定的流变特性用PSM模型计算的流动相比，它们之间存在的相对滑动速度分别为0．004，0．071和1．343mm／s．用Wagner模型和Osaki模型计算的相对滑动速度与PSM模型的结果相近．     

挤出平缝口模优化设计

挤出平缝口模通常用于加工膜和片材，对产品厚度的一致性有很高要求。本文给出了结合聚合物成型模拟技术、设计灵敏度分析和数值优化技术的口模形状优化设计方法。以最小压力降为目标函数，口模出口处任意点的速率与出口已知速率相对误差的平方和小于容许误差为约束函数，口模形状参数为优化设计变量，给出了目标函数的表达式，推导了日标函数、约束函数对优化设计变量的灵敏度公式。利用灵敏度分析和基于梯度的优化算法即序列二次规划算法(SQP法)求解最优设计参数。通过算例表明，应用该法进行口模优化设计可以减小压力降和口模出口速率变化率。     

采用反应挤出三次加料法合成苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯

以同向啮合双螺杆挤出机为反应器,采用苯乙烯和异戊二烯为聚合单体,以正丁基锂为引发剂,采用三次加料法合成苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(SIS)三嵌段热塑性弹性体.氢核磁共振(1H NMR)谱分析结果表明,共聚物中聚异戊二烯嵌段以1,4-结构为主.采用四氧化锇催化双氧水氧化降解聚合物分子链,利用凝胶渗透色谱对氧化降解后的聚苯乙烯碎片进行分析,证明共聚物分子为(聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯)(PS-PI-PS)三嵌段结构.动态力学分析(DMA)及透射电子显微镜(TEM)分析结果表明,SIS具有两相分离结构.拉伸试验结果表明,共聚物拉伸强度与苯乙烯含量有关.     

硬脂酸聚氧乙烯酯与聚乙烯接枝共聚物的制备与表征

以聚氧乙烯为起始原料,合成了一系列硬脂酸聚氧乙烯酯及其丙烯酸酯,用FTIR和1H NMR测试技术对其结构进行了表征,用最大气泡法测定了其表面张力.以其作为接枝单体,利用反应挤出接枝方法制备了系列功能化聚乙烯,用FTIR确定了接枝共聚物的结构和接枝率;用DSC、接触角测量仪对接枝共聚物的热性能、结晶行为和表面性质进行了测试分析.结果表明,含有不同分子量(200、600、1 000、2 000和6 000)聚氧乙烯的硬脂酸聚氧乙烯酯的表面张力分别为30.19、32.22、35.30、38.39和43.37 mN/m;相应的聚乙烯接枝共聚物的结晶温度分别为109.30、109.08、110.18、109.74和109.74℃,水接触角分别为81.060、70.100、72.25°、76.加.和95.55°.随着聚氧乙烯分子量的增加,表面活性剂的表面活性降低;聚乙烯接枝共聚物的结晶温度高于线形低密度聚乙烯(LLDPE,T.=104.95℃),且其亲水性得到改善(纯聚乙烯的水接触角103°).     

微层共挤出(PP+EVOH)/PP阻隔材料的结构与性能研究

利用微层共挤出技术制备了具有交替层状结构的(PP+EVOH)/PP复合材料,其中PP为聚丙烯,EVOH为乙烯-乙烯醇其聚物.通过扫描电子显微镜观察、气体渗透实验、差示扫描量热仪分析以及力学性能测试研究了微层共挤出复合材料的形态结构及其对复合材料气体阻隔性能、力学性能以及结晶性能的影响.研究结果表明,通过微层共挤出技术,PP层和(PP+EVOH)层沿挤出方向交替排列,EVOH在PP基体中的的分散形态由零维球形变为一维纤维状,进而演变为二维片状.这些形态导致微层共挤出材料的氮气渗透系数和断裂伸长率较普通共混物分别下降了两个数量级和提高了27倍,并且显著影响其结晶行为.当层数超过64层后,由于PP层减薄,界面增多,EVOH不仅对(PP+EVOH)层中PP相存在结晶成核作用,而且对PP层也有结晶成核作用.     

反应挤出接枝共聚反应表观链增长常数的测量

以预辐照的LLDPE反应挤出接枝MAA作为研究对象，通过在双螺杆挤出机中的不同部位取样，用FFIR分析接枝物及均聚物的产量，并用ESR测试链增长自由基浓度，设计了测定接枝和均聚反应初始阶段的表观链增长常数的方法,结果表明，在本实验测试范围内表观接枝链增长常数不同于均聚链增长常数；所得的测量值符合理论预测值，证明测试方法适合高温熔融体系的研究。