添加剂对双向拉伸尼龙薄膜性能的影响

为提高双向拉伸尼龙薄膜的拉伸性能及薄膜性能,本文研究了不同成核剂、润滑剂及芳香尼龙对高黏度尼龙性能的影响.添加剂改性尼龙6后,冲击性能和断裂伸长率均有不同程度的提高,注塑样品表现为α晶型结构.尼龙6流延骤冷时形成不稳定的α晶型,经过双向拉伸后,转变为稳定的α晶型,在X射线衍射图谱中表现为较强的单峰.改性尼龙制备的双向拉伸薄膜具有较高的力学性能和较低的雾度,综合性能较好;润滑剂Incromold-T具有更好的综合效果.加入少量的半芳香尼龙MXD6,尼龙6结晶能力下降,薄膜光学性提高,但力学强度明显下降.     

拉伸对聚左旋乳酸结晶的影响

在成型加工过程中,拉伸是提高聚合物材料结晶能力的一种重要手段. 本文采用红外光谱、差示扫描量热分析、X射线衍射等方法系统研究了不同温度下拉伸对聚左旋乳酸（PLLA）结晶行为的影响. 结果表明,在合适的温度条件下,拉伸能迅速提高PLLA的结晶速度和结晶度. 对经过拉伸预处理但未结晶的PLLA样品进行等温及非等温结晶的研究发现,经过拉伸预处理的PLLA样品的结晶速率和结晶度都得到提高,这表明预拉伸会影响PLLA在后续过程中的结晶行为.     

关于超高分子量聚丙烯超拉伸膜的结构性能的研究——Ⅰ.拉伸取向过程的表征

 用超高分子量聚丙烯的对二甲苯溶液中冷却析出的结晶沉积压制成的结晶垫,经热拉伸制备了不同拉伸倍数的薄膜.与用低分子量聚丙烯制备的结晶垫或熔融结晶物不同,超高分子量聚丙烯的结晶垫显示出极高的拉伸变形性能,因而制得了高达69倍的拉伸样品.WAXD照片表明在未拉伸的结晶垫中,微晶的c轴沿结晶垫法线方向择优取向,但仅经2-4倍的拉伸,微晶即发生破裂,且产生的较小的折叠链微晶已转向沿拉伸轴方向取向;晶区取向因子在拉伸过程中迅速增加并在较低拉伸倍数下即接近于理想取向.但非晶区取向因子在整个拉伸领域中增加缓慢.随拉伸倍数的增大,晶粒尺寸D₁₁₀及D₀₄₀逐渐减小;而长周期L逐渐增加.这表明在高倍拉伸样品中存在着折叠链被从片晶中拉出并部分形成伸直链结晶的转变.     

关于超高分子量聚丙烯超拉伸膜的结构性能的研究——Ⅰ.拉伸取向过程的表征

用超高分子量聚丙烯的对二甲苯溶液中冷却析出的结晶沉积压制成的结晶垫,经热拉伸制备了不同拉伸倍数的薄膜.与用低分子量聚丙烯制备的结晶垫或熔融结晶物不同,超高分子量聚丙烯的结晶垫显示出极高的拉伸变形性能,因而制得了高达69倍的拉伸样品.WAXD照片表明在未拉伸的结晶垫中,微晶的c轴沿结晶垫法线方向择优取向,但仅经2-4倍的拉伸,微晶即发生破裂,且产生的较小的折叠链微晶已转向沿拉伸轴方向取向;晶区取向因子在拉伸过程中迅速增加并在较低拉伸倍数下即接近于理想取向.但非晶区取向因子在整个拉伸领域中增加缓慢.随拉伸倍数的增大,晶粒尺寸D_(110)及D_(040)逐渐减小;而长周期L逐渐增加.这表明在高倍拉伸样品中存在着折叠链被从片晶中拉出并部分形成伸直链结晶的转变.     

在激光辐照下拉伸的聚对苯二甲酸乙二酯纤维的结构与性能

要提高聚对苯二甲酸乙二酯 (ＰＥＴ)纤维的力学性能 ,不仅要求分子链形成伸直链结晶 ,更主要的是增加晶区之间以及微原纤之间连接分子 (Ｔｉｅｍｏｌｅｃｕｌｅｓ)的数目及其取向程度[1,2 ] .研究表明 ,通过将拉伸工艺中的加热区域降低至 2ｍｍ ,可以使非晶态分子链更为伸展且规整排列[3 ] ,这样的非晶态结构可以更快地向结晶转化[3 ,4] ,容易形成伸直链结晶并增加连接分子的数目 .这种区域拉伸的实质是通过减小形变 (细颈 )区域而使形变速率显著提高 .采用ＣＯ2 激光辐照可以达到更高的形变速率 .这是由于ＣＯ2 激光的波长为 1 0 6μｍ ,…     

聚左旋乳酸/聚氧化乙烯共混物的拉伸行为及结构转变

采用熔融共混方法制备了聚左旋乳酸(PLLA)和超高分子量聚氧化乙烯(PEO)共混物, 通过差示扫描量热(DSC)、 扫描电子显微镜(SEM)和二维广角X射线散射(2D-WAXS)等方法系统研究了PEO的加入对不同温度下PLLA拉伸行为及拉伸过程中微观结构变化的影响. 结果表明, PLLA/PEO共混物为非均相体系, PEO粒子均匀分布在PLLA中形成两相结构. PEO的加入能够显著降低PLLA的玻璃化转变温度(T_g), 在25～60 ℃范围内显著提高PLLA的拉伸性能. 在60 ℃拉伸时, PEO的加入提高了PLLA在拉伸过程中的结晶和形变能力. 在80 ℃拉伸时, 共混物的拉伸断裂伸长率下降, 但共混物的结晶速度仍高于纯PLLA样品.     

高强度聚(R-3-羟基丁酸酯-co-R-3-羟基己酸酯)纤维的制备及其力学性能的调节

通过优化聚(R-3-羟基丁酸酯-co-R-3-羟基己酸酯)(PHBHHx)原纤维的制备工艺,采用较低的挤出温度,极大加快了原纤维的结晶速率,缩短了后续加工所需时间.随后通过“等温结晶-拉伸-固定长度退火”的方法制备了力学性能优异的PHBHHx纤维,纤维平均拉伸强度达262 MPa,断裂伸长率大于120％.利用二维X射线衍射和拉曼光谱研究了纤维的晶体结构,结果表明高强度的PHBHHx纤维中晶区和非晶区的分子链都具有很好的取向性,并且纤维中没有形成β晶结构.进一步研究发现通过改变退火工艺,可以很方便地调节纤维的力学性能,使得PHBHHx材料可以广泛应用于不同的领域.     

再生蚕丝的制备及其结构和性能初探

在制备高浓度高分子量蚕丝素蛋白水溶液的基础上, 采用湿法纺丝技术, 在一定条件下纺制出力学性能优于天然蚕(茧)丝的再生蚕丝纤维, 其断裂强度及断裂伸长率分别达到0.5 GPa和20%. 扫描电镜观察结果显示: 初生纤维具有典型的“皮芯”结构, 而纤维内部则为疏松多孔的网状或蜂窝状结构; 经过一定的后拉伸处理后, 纤维的表面变得光滑, 且内部结构也趋于致密. 固体 13C核磁共振及拉曼光谱分析结果表明, 后拉伸及热湿处理均有利于提高纤维内部β-折叠结构的含量, 分子链的规整度和取向性也随之改善, 从而使再生蚕丝纤维的力学性能得到进一步提高.     

含柔性链段聚右旋乳酸嵌段共聚物对聚左旋乳酸拉伸行为的影响

采用聚右旋乳酸(PDLA)与聚乙二醇(PEG)的三嵌段共聚物(PDLA-b-PEG-b-PDLA)对聚左旋乳酸(PLLA)进行改性,系统研究熔融共混法制备的PLLA/PDLA-b-PEG-b-PDLA共混物的热性能和不同温度下的拉伸行为,并通过原位X射线散射(WAXS)技术探索不同含量的PDLA-b-PEG-b-PDLA对PLLA在拉伸过程中结晶行为的影响.结果表明,加入PDLA-b-PEG-b-PDLA对PLLA的热稳定性影响较小;PLLA/PDLA-b-PEG-b-PDLA共混物中由于立构晶的存在,能有效提高PLLA的α晶的结晶速率;室温(30°C)拉伸时,样品均呈现脆性断裂;拉伸温度提高至50°C,纯PLLA和PLLA/PDLA-b-PEG-b-PDLA(95/5)的共混物仍然呈现脆性断裂,但是随着PDLA-b-PEG-b-PDLA含量的增加,PLLA发生屈服,断裂伸长率由纯PLLA的10%左右提高至200%以上;80°C拉伸时,PDLA-b-PEG-b-PDLA的加入显著提高了PLLA在拉伸过程中的结晶速率,出现α晶的应变从纯PLLA的400%降低至50%以下,立构晶含量在拉伸过程中基本保持不变.上述结果显示含柔性链段的PDLA的嵌段共聚物可有效提高PLLA的结晶速率和延展性,拓宽PLLA的应用范围.     

累托石/聚丙烯插层纳米复合材料的制备与性能

采用熔融共混法制备了有机改性累托石 (OREC)粘土 均聚聚丙烯 (PP)纳米复合材料 ,以X 射线衍射分析 (XRD)及透射电子显微镜分析 (TEM)观察了复合材料的相貌结构 ,研究了复合材料的力学性能及热性能 .结果表明 ,OREC在添加份数较少时可与均聚聚丙烯熔融插层形成插层型聚丙烯纳米复合材料 ,该复合材料与纯PP相比 ,具有较高的拉伸强度、断裂伸长率及冲击强度 .在有机粘土添加 2 %时 ,复合材料的拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度最高 ,与纯PP相比 ,2 %添加量的聚丙烯纳米复合材料拉伸强度提高 6 5 7% ,断裂伸长率提高 2 89 3% ,冲击强度提高 14 1% ,10 %失重率时对应的热分解温度提高 50K .     

几种高聚物拉伸过程中的声发射现象

研究了４种塑料ＰＳ、ＰＯＭ、ＡＢＳ和ＰＣ拉伸过程中的声发射现象，发现声发射信号主要产生在屈服前和断裂时，说明高聚物的声发射信号主查由于分子链的解缠结，晶体的滑移裂纹的亚临界扩展和分子链的断裂等诸因素产生的，ＡＢＳ拉伸时大面积银纹的生成也可能是信号源，拉伸应变速率，材料的结构和不同的屈服过程等对塑料的拉伸声发射规律有较大影响。     

等规聚丁烯-1与等规聚丙烯间界面的结构与性能研究

基于构建的iPB-1与iPP的双层热压复合膜,设计两相界面结构,并通过撕裂实验、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),研究高温退火温度与结晶温度对iPB-1与iPP间界面结构和性能的影响.结果表明,iPB-1/iPP复合样品经退火处理后,界面黏结强度明显下降,且退火温度越高,界面黏结强度和撕裂面粗糙度均越低.另外,经高温退火及两步降温结晶(即iPP于130℃先结晶、iPB-1于60℃后结晶)后,样品的平均界面黏结强度、撕裂面粗糙度、界面层厚度均比经一步降温结晶(iPP和iPB-1于60℃同时结晶)后的更高,且出现iPB-1分子链向iPP相区扩散的界面相结构.     

预拉伸处理对聚吡咯弹性长丝导电及传感性能的影响

为探究预拉伸处理对聚吡咯弹性导电长丝导电及传感性能的影响，通过在吡咯聚合时对弹性长丝进行不同程度的预拉伸处理，得到具有不同增重率的聚吡咯涂层，通过扫描电镜观察其微观形貌，并进行电学及传感性能的测试分析。研究结果表明电阻会随着预伸长率增加(>70%)而降低，在预伸长率为10%时聚吡咯层较为光滑，但具有最好的应变传感性能：在0～2 cN范围内灵敏度高，可达7.68/N,超过2 cN后灵敏度降低并稳定在1/N左右。稳定性、重复性实验及手指弯曲测试都表明，预拉伸10%处理的导电长丝具有良好的灵敏度和传感稳定性，电阻变化率分别为24.71%和11.01%,因此，具有此结构的聚吡咯复合弹性丝有望应用于人体运动和生理信号的检测中。预伸长率较高的弹性导电纱表面具有褶皱结构，随着拉伸具有稳定的电阻值，可用于导线和电极中。     

高密度聚乙烯共混调控烯烃嵌段共聚物拉伸性能

通过熔融共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)与烯烃嵌段共聚物(OBC)的共混物,研究了HDPE含量对共混体系结晶和拉伸行为的影响.实验结果表明,共混物熔体存在相分离.结晶时两组分互相影响,出现共结晶现象.共混物具有优异弹性回复与高断裂伸长率,而拉伸模量与断裂强度随着HDPE含量增加而逐渐增大.借助Slip-link橡胶弹性理论对应力应变曲线进行了分析,发现拉伸曲线可以很好的用理论模型进行拟合.将共混物的微观结构变化同模型参数进行了对比,建立了共混物结构和性能的有效关联.     

高抗冲共聚聚丙烯的结晶动力学及形态

用示差扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(PLM)和场发射扫描电镜(FESEM)对高抗冲共聚聚丙烯(HIPP)的非等温结晶行为、等温结晶动力学及结晶形态进行了系统研究, 并与均聚聚丙烯(iPP)进行了对比. 非等温热分析结果表明, HIPP的结晶和熔融温度均低于iPP. 等温结晶动力学分析结果表明, HIPP的半结晶时间、结晶活化能及分子链折叠端表面自由能均高于iPP. 研究结果表明, HIPP中的共聚组分与基体存在部分相容性, 并阻碍其结晶. PLM和FESEM研究结果表明, HIPP中存在大量均匀分散的橡胶粒子, 其直径约1~2 μm, 并具有核-壳结构. 增韧相在基体相中的良好分散与粘结, 以及有效核-壳增韧结构的形成是实现HIPP良好刚-韧平衡性能的关键. 这与HIPP的组成及聚合工艺密切相关.     

拉伸对β晶型聚丙烯结构的影响

用DSC法研究了不同拉伸条件对β晶型聚丙烯(β-PP)结构的影响,结合X-射线衍射法探讨了拉伸比,拉伸温度和拉伸速率等对β→α转变及其结晶结构的变化所起的作用。 结果表明提高拉伸温度和拉仲比有利于β→α转变及结晶度的提高。并讨论了拉伸过程中β→α转变机理及影响结晶结构的因素。     

HDI作为扩链剂合成含PLLA和PBS链段的聚酯氨酯

以数均分子量为6350g/mol端羟基聚L-乳酸(PLLA-OH)与10500g/mol端羟基聚丁二酸丁二酯(PBS-OH)为预聚物,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为扩链剂,通过熔融反应制备了分子量高达30×104g/mol的可完全生物降解聚酯氨酯(PEU).研究了异氰酸根(NCO)与羟基比例对扩链反应的影响.结果表明,当[NCO]/[OH]=1∶1时,扩链效果最好,PEU分子量最大;PEU分子量随着预聚物中PBS含量增大而提高.通过核磁共振谱(1H-NMR)确定了PEU的结构与组成,并对聚酯氨酯进行了凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)以及拉伸性能测试.DSC结果显示,扩链后PEU的结晶主要由PBS链段产生,而PLLA链段几乎不结晶;TGA结果表明,PEU的热降解分两步进行,第一步为PEU中PLLA链段的热降解,第二段为其中PBS链段的降解;拉伸测试结果表明,PBS与PLLA的共聚能够制备拉伸强度与断裂伸长率优异的聚合物材料.     

拉伸状态下弹性聚醚酯聚集态结构和分子运动的固体高分辨核磁共振研究

用固体高分辨核磁共振碳谱方法对不同拉伸比的聚醚酯嵌段共聚物的聚集态结构和分子运动进行了研究,发现共聚物中的聚四氢呋喃(PTMO)链段在拉伸比为2 0时开始就出现结晶,且结晶度和晶片厚度都随着拉伸比增加而明显增加,而样品中未结晶部分的高频分子运动随拉伸比的变化则不明显,拉伸导致的PTMO结晶主要发生在“纯”的PTMO非晶区.通过1 H自旋扩散实验,估算出在拉伸比为4 . 0倍时,PTMO非晶区与结晶区的界面层厚度为1 .1nm ,PTMO非晶区与硬段的结晶区的界面厚度约为3 .1nm .     

聚对苯二甲酸乙二酯非晶态膜片单轴热——拉伸中的结晶与松弛

用动态力学损耗温度谱作为测试手段,研究了非晶态PET膜片在78—112℃温度范围内的单轴拉伸。实验结果说明,在较低温度下所得结晶的拉伸试样,完全由于应变诱发结晶,发生在应力-应变曲线的屈服后应力开始上升的阶段。在较高温度下(90℃或更高)拉伸可得非晶态而且光学各向同性的试样,是由于分子链的小尺度取向在拉伸过程中已完全热松弛所致,而分子链的大尺度取向要通过高弹态流动而松弛,其速率较慢,用拉伸后试样两端固定时的应力松弛进行了观察。在较低温度下应力松弛后仍为非晶态,在较高温度下应力松弛到起始应力的1O％下才开始结晶。FTIR研究表明在这种状态下的结晶有一结晶诱导期,其时间尺度与应力松弛阶段相当。     

苯乙烯对不同聚集态结构聚丙烯的扩散聚合行为

针对苯乙烯(St)单体对不同聚集态结构聚丙烯(PP)的扩散聚合行为进行了研究.结果表明,共聚PP由于乙丙共聚无定形区的存在,能够为St单体的扩散提供更大的自由体积,故St单体扩散速率更快,达到聚苯乙烯(PS)扩散饱和值更大,而且共聚PP颗粒中PS纳米微球粒径也从均聚PP的115 nm增大到150~200 nm.由于PP颗粒中的聚集态结构不同,在PP颗粒中的PS分布将从均聚PP的"M"型分布变成共聚PP的"n"型分布.扩散到PP颗粒内部的St对PP的接枝作用不仅能防止PS纳米微球在成型加工过程时的单纯聚并,而且可使材料的拉伸强度、模量及断裂伸长率明显提高,体现了PS刚性粒子对PP的增强增韧作用.