关于超高分子量聚丙烯超拉伸膜的结构性能的研究——Ⅱ.形态结构变化对力学性能的影响

 用X-射线衍射、动态力学测定等手段研究了不同拉伸倍数的超高分子量聚丙烯薄膜的力学性能的变化.以X-射线衍射法并基于串联力学模型的假设得到的各样品的表观晶区模量E_c^app约为34-38GPa.样品模量E_b随拉伸倍数增加而逐渐增大,其变化趋势与非晶区取向因子的变化相类似,说明非晶区取向是左右样品模量的重要因素.室温下,69倍拉伸样品的模量为27GPa,约为表观结晶模量的3/4,且其值在-150-160℃的温度范围内没有急剧变化,说明超拉伸明显改善了材料的力学性能及热稳定性.在各拉伸样品中,考虑伸直链结晶生成的可能性,利用并串联力学模型对伸直链结晶的体积分数做了估算,并对X-射线衍射法所得表观结晶模量进行了修正,认为室温下聚丙烯的真正晶区模量约为47GPa.     

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.     

分子量对聚丙烯银纹形态的影响

<正> 聚合物在拉伸状态下发生脆性破坏和银纹的形成与发展有着密切联系,银纹与其它局部塑性形变的本质区别在于银纹中存在的微纤,它将两个银纹面连接起来,并能在其中传递载荷,在拉伸应力的作用下,银纹微纤断裂发展成为裂纹,最后导致材料破坏。 最近十几年里,对以PS、PMMA、PC为代表的非晶态聚合物中的银纹化现象作了比较广泛、深入的研究(如不同热历史、不同的银纹化环境等),对银纹的引发、增长、微纤的断裂等现象进行了大量的观察,也提出了一些理论模型来解释银纹化的全过程,这是因为非晶态聚合物具有相对简单的三维空间结构。     

β型聚丙烯注塑件的分层结构与力学性能

用X-射线衍射仪研究了不加和加成核剂形成不同晶型的三种聚丙烯注塑件的分层结晶结构,获得各层结晶度和β晶型含量(k_β)随皮芯距离的分布规律,测定了试件弯曲、拉伸和冲击性能。发现,纯等规聚丙烯试件主要含α晶型,皮层的结晶度和k_β低于芯层。加有α成核剂的试件仅含有α晶型,皮层的结晶度也低于芯层。加有β成核剂的试件主要含β晶型,皮层的结晶度和k_β值高于芯层。纯聚丙烯试件和β型为主的试件的分层结构中存在α晶和β晶间的转变。与α型聚丙烯相比,β型聚丙烯有较低的屈服强度,却有较高的抗张强度,显示很高的拉伸韧性和延展性,可明显提高室温以及玻璃化温度以下的低温抗冲击性能。     

多单体接枝聚丙烯对PBT/PP共混体系的形态结构及力学性能影响研究

研究了甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA)和苯乙烯 (St)多单体熔融接枝聚丙烯 (PP g (GMA co St) )对聚对苯二甲酸丁二酯 (PBT) 聚丙烯 (PP)共混物的形态结构和力学性能的影响 .利用双螺杆挤出机对PBT PP合金进行共混挤出 ,使用DSC、FT IR和SEM、TEM等手段对共混物进行了分析和相形态观察 ,并测试了力学性能 .实验证明 ,熔融共混过程中PP g (GMA co St)的环氧基团可以与PBT的端羧基发生化学反应 ,就地生成了PBT g PP共聚物 ,该共聚物可对PBT PP合金起到良好的增容剂作用 ,使共混物的相区尺寸显著减小 ,共混物的拉伸强度和冲击强度等力学性能同时得到明显改善 ,达到了弹性体系或小分子增容所难以达到的力学性能平衡的效果 .此外 ,TEM的研究还在PBT PP g (GMA co St)共混物中发现了特殊的微相分离结构     

高密度聚乙烯／超高分子量聚乙烯共混物高取向薄膜形态结构与力学性能的研究

高密度聚乙烯／超高分子量聚乙烯共混物高取向薄膜形态结构与力学性能的研究张伟广，赵勇，杨德才中国科学院长春应用化学研究所，高分子物理开放实验室，长春，１３００２２）关键词ＨＤＰＥ、ＵＨＭＷＰＥ、共混物、形态结构、力学性能如何提高高分子材料抗张强度和模量...     

羟基不饱和脂肪酸改性纳米碳酸钙对聚丙烯微观形态和流变性能的影响

采用羟基不饱和脂肪酸,通过固相法对硬脂酸改性的工业纳米碳酸钙CCR进行表面改性制备了R-CCR,红外光谱(FTIR)显示改性剂已结合在碳酸钙表面.通过熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/乙丙橡胶(EPDM)/纳米碳酸钙二元和三元复合材料.并利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察复合材料的微观形态,发现R-CCR的加入,使PP复合材料的拉伸断面出现明显的拉丝状结构和大面积的屈服变形,与PP/EPDM/CCR相比,PP/EPDM/R-CCR冲击断面的空穴明显增加并细化,R-CCR在PP基体中分散均匀,且界面模糊,与基体的相容性明显优于CCR.复合材料流变行为的研究表明R-CCR的加入,体系储存模量G′和损耗模量G″随频率的增加而增加,对损耗因子和复数粘度的影响不大;但PP/EPDM/R-CCR复合材料的表观粘度,明显低于PP/EPDM/CCR和纯PP,同时,剪切速率的增加可有效降低体系的表观粘度.力学性能表明,R-CCR对PP同时起到增韧和增强的效果.且R-CCR和EPDM对PP具有协同增韧的效果.在保持聚丙烯的模量和强度基本不变的前提下,大幅度的改善聚丙烯的韧性,同时加工性能保持不变.     

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。     

功能基化介晶高聚物增韧环氧树脂性能研究——材料断裂面形态结构与力学性能的关系

在系统研究含介晶基团的高聚物ＬＣＥＵＰＰＧ增韧环氧树脂Ｅ ５１／双氰双胺（ｄｉｃｙ）固化体系固化反应活性、反应机制、动态力学行为及冲击性能的基础上,以扫描电镜（ＳＥＭ）为手段,对材料断裂面的形态结构进行了研究,并对体系的形态结构与动态力学行为、冲击性能之间的关系进行了探讨．结果表明,改性后材料断裂面的形态均呈微观两相网络结构,明显不同于未改性体系,正是由于两相网络结构的存在,导致了改性体系的冲击强度大幅度提高．     

高分子量聚乙烯醇增强冰的研究

以本体光聚合法制备的高分子量聚乙烯醇(HMWPVA)为增强剂,考察了增强冰的力学性能.当HMWPVA的浓度为3%(质量分数)时,增强冰的拉伸强度、断裂伸长率、压缩强度和压缩模量分别为普通冰的11.7,3.5,2.3和2.1倍.对比试验发现PVA分子量对冰的拉伸性能影响较大,对冰的压缩性能影响较小.此外,在室温29℃时纯冰的融化时间为5 min,而4%HMWPVA增强冰的融化时间长达240 min.     

纳米SiO2改性超高分子量聚乙烯纤维的制备及其结构性能研究

采用萃取阶段加入纳米粒子的方式,制得纳米SiO2改性的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维.借助于扫描电镜、声速法、WAXD、DSC、TMA和强力测试等手段,研究了纳米SiO2对UHMWPE纤维结构和性能的影响.结果表明,纳米SiO2粒子在UHMWPE纤维中可达到均匀分散,分散尺寸约为50～100nm;改性后纤维取向度、结晶度基本不变,纤维横向晶粒尺寸大大降低,纤维力学强度稍有增加,力学模量大大增加(由1359.2cNdtex增加到1505.9cNdtex),同时,纤维热性能和热力学性能也得到大大改善.     

热处理对溶致性液晶高分子PBT薄膜结构和性能的影响

聚苯撑苯并二噻唑(PBT)薄膜是由液晶相溶液在应力下制成的,主要用作结构材料或复合材料的增强剂。本文对不同条件下热处理的PBT膜进行了FTIR、广角X-射线衍射、元素分析和力学性能的测定研究,证明了热处理能进一步完成关环反应,使分子链结构更规整,凝聚态结构更有序,明显地提高材料的力学性能和热稳定性,并提出了最佳的热处理温度。     

等离子体聚合膜的电学性质研究：Ⅰ.TCNQ聚合膜的结构和电学性质

本文采用内部电极、电容耦合式钟罩型射频等离子体聚合装置,首次进行了四氰代对二次甲基苯醌(TCNQ)的等离子体聚合,得到了电导率为10~(-8)～10~(-6)Scm~(-1)的聚合物半导体薄膜。由这些聚合物薄膜制备的Al/聚合膜/ITO(铟锡氧化物透明电极)夹层元件显示出整流特性和光生伏打效应。这种聚合物薄膜还具有光电导性质。红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)的研究结果表明,优良的半导体特性归因于聚合膜中存在有较大范围的π电子共轭结构。     

活化温度对单组分水性聚氨酯膜结构和性能的影响

用FTIR,DSC,SEM等方法研究了不同热活化温度对水性聚氨酯(APU)结构和性能的影响.结果表明,较高温度的热处理有利于APU膜分子中的氢键重新排列,导致APU膜中无序化氢键有较大幅度地增加和有序化氢键小幅增加,从而形成大量非完善的远程有序结构和少量完善的远程有序结构.这种有序结构在APU中成为有效的物理交联点,使APU膜表现出较好的力学性能.