核/壳纳米复合粒子填充聚苯乙烯的流变行为

采用细乳液聚合制备了以偶联剂改性纳米二氧化硅粒子(SiO2)为核、交联聚苯乙烯(PS)为壳的SiO2@PS复合纳米粒子(SCCSN).采用透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DIS)法考察了SCCSN的粒子形貌特征,发现SCCSN呈球形,粒径约90 nm,均匀分散;采用热失重(TG)、调制式差示扫描量热(MDSC)与动态力学分析(DMA)研究了SCCSN的结构特征,发现PS包覆率随交联剂含量增加而升高,且玻璃化转变温度(Tg)显著升高.交联壳层不仅能够将聚合物锚固在SiO2表面,屏蔽SiO2粒子与基体PS间相互作用,而且阻止PS壳层与基体PS分子链间的缠结.MDSC结果显示,SiO2与SCCSN填充可降低复合物Tg.动态流变结果表明,填充PS熔体非线性流变行为与PS分子链解缠结有关,SiO2与SCCSN均不影响填充熔体非线性流变机理.SCCSN的SiO2核对PS的增强效应略优于SiO2,且增强效应与壳层交联度有关.     

MWCNTs与疏水纳米SiO_2填充PMMA/PS共混物的导电与动态流变行为

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为导电填料、疏水纳米二氧化硅(SiO2)为非导电填料,填充不相容聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚苯乙烯(PS)(1/1,V/V)共混物,制备(PMMA/SiO2)/(PS/MWCNTs)四元导电高分子复合材料(CPC),研究其导电逾渗与动态流变行为,并与PMMA/(PS/MWCNTs)三元CPC进行对比.发现三元、四元CPC具有类似的导电逾渗行为,且逾渗阈值显著低于PS/MWCNTs二元CPC.在四元CPC中,SiO2粒子可细化相区尺寸,提高熔体模量,但不影响熔体热处理过程中的依时性动态导电逾渗行为.MWCNTs与SiO2均显著影响熔体热处理中的依时性模量逾渗行为,分别缩短、延长四元CPC相粗化起始时间,但均延长相粗化时间区间.     

抗冲共聚聚丙烯及其级分的流变学研究

比较了抗冲共聚聚丙烯(IPC)和等规聚丙烯(iPP)熔体的动态流变行为,确定了IPC的乙丙无规共聚物(EPR)、乙丙嵌段共聚物(EbP)和丙烯均聚物(HPP)3种级分的熔体动态流变行为.研究发现,IPC在低频区域表现出偏离经典线性黏弹性理论的行为,即出现了"第二平台".经过二甲苯完全溶解的IPC试样的熔体流变行为研究结果表明,IPC分散相的团聚会提高熔体的模量.对IPC 3种级分的动态流变行为的研究结果表明,各级分间的动态储能模量(G’)及黏度存在明显差异,这主要是由于分子量和分子链链长的不同所致.EPR和HPP级分在低频区域的流变行为符合经典线性黏弹性理论,为均相体系特征,而EbP级分则出现"第二平台",表现出非均相体系的特征.对IPC中HPP/EPR共混物的流变行为的进一步研究发现,当HPP/EPR质量比达到IPC中的比例时即可在低频区域产生"第二平台";当将EPR的比例增加至EPR和EbP组分之和时,EPR产生的平台要比IPC更为明显,表明IPC中HPP与EPR存在的相分离足以使IPC产生"第二平台"现象.     

多壁碳纳米管填充聚苯乙烯复合体系的动态流变特性

应用两相模型探讨多壁碳纳米管(MWCNTs)填充聚苯乙烯(PS)复合体系的动态流变特性.结果表明,体系线性黏弹行为与PS本体的应变放大效应及MWCNTs填料相的弛豫密切相关.在不同温度下,应变放大因子(Af)随MWCNTs体积分数(φ)的变化规律符合扩散控制的粒子串聚集(CCA)模型.φ＜0.020时,MWCNTs分散...     

多壁碳纳米管填充聚苯乙烯熔体的恒温依时性动态模量逾渗行为

在恒温(170～190℃)热处理过程中,多壁碳纳米管(MWCNTs)填充聚苯乙烯(PS)熔体发生动态模量逾渗(DMP)行为,且该行为服从时-温叠加(TTS)原理.MWCNTs体积分数(φ)低于逾渗阈值(φc)时,填充熔体在恒温热处理过程中保持类液行为,热处理对MWCNTs分散状态无显著影响,动态储能模量(G')与动态损耗模量(G″)活化能(EG'与EG″)分别高于、低于PS黏流活化能(Eω),而与PS熔体恒频动态模量活化能相一致;φ>φc时,热处理促成MWCNTs进一步团聚,填充熔体在热处理过程中发生类液-类固转变,EG'与EG″均低于Eω,而动态逾渗时间活化能(Et'与Et″)显著高于Eω且随φ增高而增大.在逾渗转变区,EG'与EG″发生不连续变化.PS/MWCNTs复合体系的恒温依时DMP行为与MWCNTs聚集所导致的三维弹性网络的形成密切相关,PS大分子终端松弛不是决定DMP的关键因素.     

炭黑填充聚苯乙烯熔体流变行为

研究了炭黑(CB)填充聚苯乙烯(PS)熔体的稳态和动态流变行为.CB/PS复合体系在CB体积分数φ=0.06时发生逾渗转变.结果表明,低应变区熔体模量降低主要归因于粒子-粒子及粒子-高分子间作用力的破坏,高应变下模量的急剧下降则主要与高分子链间解缠结有关.采用"两相"模型拟合线性动态流变行为,发现应变放大因子A f(φ)、填充相模量及松弛指数与温度有关.A f(φ)~φ关系符合Guth方程和扩散控制的粒子簇聚集模型."粒子相"形状参数与聚集体分维度均随温度升高而有所降低,说明CB粒子聚集体因团聚而趋于各向同性,应变放大效应减弱."粒子相"特征模量G’f1(φ)和G″f0(φ)与φ关系满足标度律.当φ>0.06时,G’f1(φ)和G″f0(φ)及其标度指数均随温度升高而明显降低,其G’f1(φ)变化幅度略大于G″f0(φ),说明"粒子相"弹性与黏性组分具有不同的温度依赖性.随着温度升高,扩散控制的CB粒子团聚过程加快,应变放大效应减弱.