超声辐照下聚乙烯熔体挤出流变特性的研究

研究了超声辐照作用下HDPE和LLDPE的挤出流变特性。结果表明,超声辐照可以促进聚乙烯分子链段的运动,降低熔体的挤出口模压力和表观粘度,明显提高聚乙烯熔体的流动性,使挤出物外观质量明显提高,为改善聚乙烯的加工性能及制品质量提供了新途径。     

聚合物熔体挤出胀大的三维数值模拟

采用粘弹性PTT模型对聚合物熔体的矩形口模挤出胀大进行了三维等温数值模拟,得出了不同条件下的口模外流动速度和挤出胀大率沿挤出方向的分布规律.模拟时利用罚函数有限元法和把动量方程转化成椭圆类方程的去耦算法以降低模拟对计算机内存的要求和增加计算收敛的稳定性,采用用路线法对挤出胀大自由表面进行更新迭代.模拟结果表明:We数越大,则挤出胀大率越大,而且对于矩形口模挤出而言,高度方向的挤出胀大率比宽度方向的挤出胀大率大.     

聚苯乙烯/聚乙烯的反应性挤出共混

多官能团单体;聚苯乙烯/聚乙烯的反应性挤出共混     

顺丁橡胶挤出过程中熔体不稳定流动的研究

<正> 在高聚物挤出过程中,当挤出速率在一定条件下增大到某一数值时,挤出物表面将出现竹节状或鲨鱼皮状、扭曲等现象,此即为熔体破裂或不稳定流动。它严重影响着高聚物制品的外观质量,并限制了生产速率的进一步提高。所以,深入探讨不稳定流动产生的机理,进而建立判定不稳定流动的临界条件,对指导高聚物压出成型加工过程参数的选择及过程控制,具有实际意义。     

线型低密度聚乙烯的快速鉴定

采用对样品进行液氮淬火及溴化处理的制样方法,以期达到消除分子晶体场及分子链烯类端基对分析谱带的影响和干扰,结果表明:(1) 1 378 cm-1甲基对称变形振动谱带强而尖锐,和1 368 cm-1亚甲基面外摇摆振动谱带清晰分开,表明分子链上只存在一种单一的支链;(2)890 cm-1附近不存在表征长支链的甲基面内摇摆振动峰,只有772 cm-1附近存在表征乙基支链的亚甲基面内摇摆振动峰.成功地鉴定了以1-丁烯为共聚单体的线型低密度聚乙烯,方法简便、快速,为鉴定其他类的以烯烃为共聚单体的线型低密度聚乙烯(LLDPE)提供了重要思路.     

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。     

线型与支化聚烯烃熔体高速挤出时的不稳定扰动源

采用恒速型双毛细管流变仪对比研究线型与支化聚烯烃熔体在高速流场中的流动曲线、挤出畸变、挤出压力变化及粘弹性的特征,分析讨论了引发熔体不稳定流动的扰动源位置及扰动性质。结果表明,高速流场中的扰动源有:口模入口区的扰动、口模壁处的扰动、口模出口区的扰动。支化聚合物易受入口区的扰动干扰,造成挤出物无规破裂;线型聚合物易受口模壁处的扰动干扰,造成挤出压力振荡和挤出物有规畸变;鲨鱼皮畸变主要由于口模出口区的振荡扰动造成。     

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°).     

芯棒与口模反向旋转挤出聚乙烯管结构与性能的研究

采用自行研制的新型旋转挤出装置,通过芯棒与口模同时反向旋转挤出制备聚乙烯(PE)管.结果表明,在口模与芯棒反向旋转挤出过程中,管道内外壁除受到轴向应力作用外,还受到芯棒和口模旋转所施加的环向应力,其合力方向不再是沿管道轴向而是与其有一定的角度.因此,分子链的取向方向和以此链为初级成核点形成的串晶偏离轴向,增强了管道抵抗裂纹增长的能力.将内外壁双冷技术引入旋转挤出过程,可抑制分子链的弛豫,促进此种串晶的形成,提高PE管的耐慢速裂纹增长性能.与传统挤出的PE管裂纹引发时间27 h相比,芯棒与口模反向旋转挤出的PE管裂纹引发时间达82 h,增幅204%.     

高分子熔体和浓溶液流变性能的研究

基于多重缠结网络结构模型和高分子链上缠结点在流动中可进行动态解缠和再缠结的多重蠕动机理,用统计力学和动力学相结合的方法,分别计算出了缠结链组的末端距分布函数;处于缠结状态下高分子链构象统计分布函数;受力下聚合物熔体粘弹性形变自由能和解除外力下高分子挤出体可回复性粘弹性形变自由能,提出了高分子挤出体可回复形变的粘弹性分子理论。推导出的高分子熔体的回忆函数、简单剪切流下的本构方程和物料函数,并采用一种新的方法测定出物料的四种参数： η0、 GN0、 n′和 a。对于高分子挤出体,可回复性粘弹性形变由快速弹性形变和慢速粘弹性形变两者组成,当把两种形变量的复合结构参数－分子链的反式构象分数引入两种形变自由能表达式后,就从理论上得到了可回复形变量同挤出胀大比间的定量表达式,从而建立起一个具有分子链结构参数的新的挤出胀大比方程,可回复形变量同挤出条件（温度、挤出速率和量以及口模长径比不同的挤出机）和树脂结构特征（分子量及分布）的关系式以及在特殊情形下的简化表达式,并用几种高分子熔融体系的挤出胀大比和可回复性形变量的实验数据对理论进行验证,理论方程同实验数据较好的符合。