硬弹性聚丙烯晶相和非晶相分子链取向的研究

本文用力学-振动光谱研究了硬弹性聚丙烯(HEPP)晶区和非晶区分子链在拉伸时取向的变化.我们发现在红外光谱中,1130—1190cm~(-1)波数范围内存在着三个峰,其中1167cm~(-1)处的峰是与结晶相长螺旋分子链相关的构象谱带,其谱带的强弱变化是与998cm~(-1)结晶谱带在拉伸时的变化趋势一致的.1159cm~(-1)谱带能够被归属于无定形谱带.而1152cm~(-1)处的峰也许是与短螺旋分子链构象谱带相关的.我们用计算机的二次微分、解卷积以及分峰程序测定了拉伸时HEPP晶区和非晶区分子链的取向函数,结果发现HEPP无定形分子链取向随拉伸比增加而增加,而晶区分子链的取向随拉伸比的增加先下降,直至拉伸比为1.5(第二次屈服点)后才逐渐增加.     

介质中拉伸时聚丙烯硬弹性纤维的力学性质和形式双折射

聚丙烯硬弹性纤维(HEPP)在拉伸时具有与聚丙烯纤维完全不同的双折射性质。这是由于HEPP纤维在拉伸时产生大量微孔结构的缘故。这一点已被扫描电镜的观察所证实。此外,在浸润性介质(如硅油)中HEPP纤维在拉伸回复时将失去大部分弹性,而在非浸润性介质(如水)中其应力-应变回复曲线基本不变。这些事实也有力地支持HEPP纤维在位伸时确能形成大量的微孔结构。由于浸润性介质渗透到微孔内部从而降低了微孔的表面能,所以其弹性回复率会大大降低。同时,这种微孔结构的存在也必然会引起它的双折射性质的变化。因此必须考虑到形式双折射(△form)的影响。我们用色那蒙补色法在不同的介质中,测定了不同拉伸比时HEPP纤维双折射的变化。结果发现随着介质折射率的增加,不同拉伸比的HEPP纤维的双折射变化都存在一个共同的极大值(η=1.54)。此时介质与纤维的折射率相等,微孔相结构对纤维双折射测定的影响完全消除,△form等于零。     

硬弹性聚丙烯的表观密度特征

研究了硬弹性聚丙烯形成过程中表观密度的变化特征。结果表明,熔体温度下降、所受拉伸比增加或冷却风速度升高均可使表观密度增加。硬弹性聚丙烯经热处理后,表观密度有所增加。硬弹性聚丙烯在拉伸过程中,表观密度先下降而后增加,呈现出最低值,这一变化规律与硬弹性聚丙烯中片晶分离形成微孔的特性有关。     

应力场下聚丙烯熔体的结晶与硬弹性的形成

应力场下聚丙烯熔体的结晶与硬弹性的形成胡继文＊孙友德许耀光岑美柱（中国科学院广州化学研究所广州５１０６５０）关键词聚丙烯，硬弹性，应力导致结晶１９９６－１２－２０收稿，１９９７－０５－２０修回研究表明，具有硬弹性的聚合物形态的获得最关键的因素是熔纺时...     

硬弹性聚丙烯的排状堆积片晶

用广角X射线衍射、小角X光散射等手段对硬弹性聚丙烯中排状堆积片晶的形成及结构进行了研究。结果表明,应力场下聚丙烯熔体结晶,得到的硬弹性聚丙烯具有垂直于挤出方向而又平行堆积的片晶结构(即排状堆积片晶)。熔融温度越高,排状堆积片晶所需的熔体拉伸比越高。而随着熔体所受拉伸比的增加,片晶厚度有所增加。随着熔融温度升高,片晶厚度下降。热处理温度在110-120℃之间,片晶厚度随热处理温度升高明显增加。     

聚亚甲基链在弹性形变时的链段取向研究

高聚物的弹性形变是一个重要而普遍的现象 .在弹性形变过程中链段取向问题的研究是高聚物弹态形变中一个十分重要的内容 [1～ 6 ] ,这主要是 :一方面 ,在弹性形变过程中的链段取向可用核磁共振和红外二向色性实验方法直接测定 [2～ 4 ] ,另一方面 ,它又与高聚物在弹性形变过程中统计性质密切相关[1,5,6 ] ,因此对链段取向的研究可加深对弹性形变过程的了解 .最近 Taylor等[7] 用 Monte Carlo方法研究了聚亚甲基链的链段取向问题 ,但未研究高聚物在弹性形变过程中的内能变化 [8] ,也未考虑远程相互作用和较短的高分子链情况 ,这通常与理想…     

链分子的构象弹性理论

研究基于旋转异构态模型、用末端距与构象能描述的链构象分布函数、以及链构象态在体系形变中的消失规则,发展了一个链分子的构象弹性理论.用该理论描述的理想形变行为,支持天然橡胶在大形变时应力陡然上翘归因于链构象变化的观点在物理上的合理性.该理论能够区别不同化学结构高分子所具有的不同形变行为,能够预报高分子形变中熵项与内能项各自的贡献.预报了天然橡胶形变中内能的贡献约为13%, 与实验相符.     

FRS—XRSA与SAXS研究硬弹性聚丙烯的结晶度,取向与超结构：Ⅲ.应变与回复

应用全倒易空间Ｘ－射线散射理论分析（ＦＲＳ－ＸＲＳＡ）与ＳＡＸＳ研究了ＨＥＰＰ在应变（ε）与回复（Ｒ）过程中结晶、取向与超结构的变化。结果指出，ε可以诱发结晶，但当ε≥３０％后，结晶度（ＸＣ＾Ｗ）趋于不变：ε可以导致晶粒破碎；ε与Ｒ对取向分布与平均取向基本上无影响，这符合片晶平行分离模型，而非叶簧弯曲模型；发现，在ε≤３０％时，层状片晶的分离为主要过程，而当ε〉３０％后，则分离的片晶会发生断层滑移     

激光诱民聚酰亚胺纳米微结构中分子链取向排列的研究

通过Ｎｄ：ＹＡＧ偏振脉冲激光辐射聚酰亚胺薄膜,在其表面制得大面积纳米级周藏一微线条,线条的周期性为２００ｎｍ,线条方向始终平行于偏振激束电场方向,线条横截面为圆形或椭的柱状稔胍射红外光谱分别在平行与垂直纳米线条的方向上测试聚合物表面ＩＲＫ结果发现,１７２２和１２３１ｃｍ＾－１处的吸收有明显的二向色性,表明二线条内聚合物分子链部分呈现取排列,且聚酰亚胺分子我边方向与微线条方向垂直。     

微孔聚丙烯中空纤维膜的研究与开发

综述了聚丙烯中空纤维膜的研究与开发状况 ,包括制备原理、过程、影响因素及应用开发状况。重点综述了聚丙烯中空纤维膜的制备及结构性能     

聚丙烯中空纤维膜的微孔结构的控制

通过熔纺／冷拉伸法制备了微孔聚丙烯中空纤维膜。研究了工艺条件对微孔聚丙烯中空纤维膜的微孔结构与性能的影响。结果表明：随着纺丝温度的下降或熔体拉伸比的提高，最大可几孔径及孔隙率增大；熔纺中冷却风速提高，最大可几孔径及孔隙率较大；温度低于110℃时，热处理对最大可几孔径及孔隙率的影响较小，在120－130℃时，随着热处理温度的增加，最大孔径及孔隙率有明显增加的趋势；随着初纺中空纤维拉伸倍数的增加，孔隙率先增加而后下降。     

Orientation of cellulose triacetate films cast from solution in high magnetic field

Cellulose triacetate solutions with various solvents, including methylene chloride, methyl acetate, and their mixture with ethanol, were cast in high magnetic fields, and the obtained films were subjected to the optical and infrared measurements. The film cast from a solution with a methyl acetate/ethanol mixed solvent exhibited birefringence as well as infrared dichroism, whereas the films cast from the other solutions did not. The aligned structure was discussed by comparison with a mechanically stretched sample. © 2001 John Wiley & Sons, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 39: 1942–1947, 2001     

A New Method for Continuous Solid-State Biaxial Orientation of Polymeric Films

A new laboratory-scale method for continuous solid-state biaxial deformation of polymer materials is introduced. The tabletop biaxial drawing tool utilizes a heated metal disc-like triangular mandrel, which allows for continuous solid-state biaxial deformation of a precursor polymer tube with a controlled drawing speed. The new biaxial drawing tool features two independent heating zones. The main mandrel sets the biaxial drawing temperature. In addition, directly after the mandrel, an annealing unit with a separate heating zone is added for better control of important process parameters, such as post-relaxation and strain-induced crystallization. As such, the new biaxial drawing tool is a tabletop analogue of the industrial triple-bubble process. Finally, a detailed theoretical model describing the deformation field and the forces needed to perform biaxial drawing as a function of the biaxial drawing ratio is presented and compared to experimental values, using isotactic polypropylene as model material. © 2020 Wiley Periodicals, Inc. J. Polym. Sci. 2020 , 58, 352-362     

应力场下固—液相分离制备微孔聚丙烯中空纤维膜

将聚丙烯和石蜡油的混合物熔融挤出,使之在较高的应力场下冷却和相分离,得到了弹性聚丙烯中空纤维。这种部分结晶的弹性纤维可能具有平行排列的片晶结构,石蜡油存在于片晶之间。将石蜡油提取掉后稍加拉伸即可得到透气性很好的微孔中空纤维渗透膜。     

Orientation of cylindrical microdomains of triblock copolymers by in situ stress–strain‐ birefringence measurements

The orientation behavior of polystyrene‐block‐hydrogenated polyisoprene‐block‐polystyrene (SEPS) with cylindrical microdomains of polystyrene (PS) dispersed in the rubbery segments was investigated by simultaneous measurements of stress and birefringence during uniaxial stretching. The stress increased sharply with strain below the yield strain and then it gradually increased. In contrast, the birefringence changed little below the yield strain, increased sharply with strain above the yield strain up to a strain of 0.5, and then gradually increased. The characteristic birefringence behavior is attributed to the form birefringence induced by the orientation and the parallel arrangement of the cylindrical microdomains associated with the orientation of the rubbery segments. The orientation function of the cylindrical microdomains f evaluated by analyzing the form birefringence agrees well with that obtained from the SAXS result. The f was almost zero below the yield strain and it increased sharply with strain up to a strain of 0.5 and then was constant above a strain of 0.5. These results suggest that the orientation of the cylindrical microdomains occur above the yield strain up to a strain of 0.5 and that the orientation does not increase above a strain of 0.5 in spite of the continuous orientation of the rubbery ethylene–propylene segments. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 47: 715–723, 2009     

原位X射线研究拉伸过程中间规聚丙烯晶体熔融与晶体取向关系

间规聚丙烯熔体(sPP)淬冷至液氮温度并保持5 min, 于20, 40, 80, 120 ℃下等温退火10 h, 制备出具有不同片晶厚度的样品. 在室温条件下, 利用原位X射线在线研究sPP样品拉伸过程中应力诱导的晶体熔融和晶体取向关系. 结果表明, 在单轴拉伸过程中, 应力导致的晶体熔融和晶体取向同时发生, 即两者在同一应变、 同一应力下同时发生, 这一特性不受片晶厚度的影响. 随着片晶厚度的增加, 晶体熔融和取向需要的临界应力不断增大, 在所研究范围内, 该临界应力的增加和片晶厚度基本呈线性关系. 另外, 随着片晶厚度增大, 样品的弹性模量、 屈服强度和应变硬化模量均有一定程度的增大.     

嵌段共聚偶联剂对玻璃纤维增强聚丙烯界面粘结的影响

合成了苯乙烯与丁二烯及含C==C硅烷的嵌段共聚偶联剂。采用该嵌段共聚物对玻璃纤维进行了表面处理,通过单丝临界长度法测定了玻璃纤堆增强聚丙烯的界面剪切强度。结果表明：采用嵌段共聚偶联剂对玻璃纤维进行处理,可以有效地改善玻璃纤维增强聚丙烯的界面粘结,其界面改性效果优于普通小分子偶联剂;嵌段共聚偶联剂的分子结构对界面粘结有影响,采用适当的嵌段长度,可获得较好的界面粘结;在基体树脂中加入功能化聚丙烯。可改善复合体系的界面粘结;基体树脂分子链较长或流动性好、粘度低,有利于基体与歼堆的的界面粘结。     

微孔聚丙烯中空纤维膜熔纺过程的动力学及结构发展的数值模拟——(1)数学模型

利用力平衡、质量守恒、能量守恒等原理推导了一组一阶非线性常微分方程组，用于描述聚丙烯中空纤维膜原纤熔纺过程的动力学及结构的发展。     

PP-g-MAH对聚丙烯/滑石粉复合材料的性能影响

研究了两种马来酸酐接枝聚丙烯（PP-g-MAH）在不同含量时对聚丙烯（PP）/滑石粉复合材料的力学性能、雾化性能和线性膨胀系数的影响.结果表明,接枝物的加入能提高复合材料的拉伸性能、冲击性能和弯曲性能,但随着含量的增加拉伸强度、冲击强度和弯曲强度及弯曲模量有所降低.在含量相同时,接枝物1对冷凝组份的影响更小.复合材料的线性膨胀系数随接枝物含量的增加先减小后增加.