本文關(guān)鍵詞：聚合物復(fù)雜材料結(jié)晶過(guò)程的在線表征研究

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【摘要】：掌握聚合物共混材料的結(jié)晶過(guò)程的基本規(guī)律,對(duì)成型工藝參數(shù)的控制以及優(yōu)異性能制品的制造等有重要意義。本文研究了聚合物共混材料結(jié)晶和橡膠硫化過(guò)程的表征方法,主要研究工作及進(jìn)展如下：(1)采用安裝超聲探頭的PVT裝置系統(tǒng)地研究了HDPE/PP的非等溫結(jié)晶過(guò)程。提出了結(jié)晶過(guò)程中聲速與溫度的關(guān)系式,對(duì)聲速計(jì)算得到的結(jié)晶度曲線經(jīng)過(guò)Jeziorny法處理,得到的Avrami指數(shù)為3～4,半結(jié)晶時(shí)間隨壓力增大而減��；DSC及力學(xué)性能測(cè)試表明當(dāng)降溫速率由10℃/min變?yōu)?℃/min時(shí),其熔融及結(jié)晶過(guò)程的DSC曲線均由單峰變?yōu)殡p峰,而拉伸強(qiáng)度及沖擊強(qiáng)度隨HDPE含量增加先上升后下降,在HDPE含量為50%時(shí)達(dá)到最大。(2)超聲法系統(tǒng)地研究了PP/CaCO3的非等溫結(jié)晶過(guò)程。在聲速與溫度關(guān)系式的基礎(chǔ)上,引入CaCO3含量分?jǐn)?shù),得到了聲速隨溫度及CaCO3含量變化的主函數(shù)方程；對(duì)聲速計(jì)算得到的結(jié)晶度曲線進(jìn)行Jeziorny法處理,得到的Avrami指數(shù)為3～4,半結(jié)晶時(shí)間隨CaCO3含量的增加先減小后增大,5% CaCO3時(shí)達(dá)到最大值；加入CaCO3使PP熔融溫度降低,結(jié)晶溫度先升高后降低；拉伸強(qiáng)度隨CaCO3含量增加而降低,沖擊強(qiáng)度先上升在下降,20%時(shí)達(dá)到最大值。(3)通過(guò)橡膠加工分析儀等方法研究了丁腈橡膠/HDPE流變性能。正硫化階段扭矩?cái)M合結(jié)果表明HDPE降低了丁腈橡膠的硫化速率,而儲(chǔ)能模量-應(yīng)變曲線出現(xiàn)Payne效應(yīng)；在Kraus模型的基礎(chǔ)上,引入HDPE含量參數(shù),得到了儲(chǔ)能模量隨應(yīng)變和HDPE含量變化的主函數(shù)方程；DSC曲線表明丁腈橡膠降低了HDPE熔融溫度而提高結(jié)晶溫度,Avrami方程擬合得到的Avrami指數(shù)為1-2,硫化膠、HDPE和混煉膠中HDPE的半結(jié)晶時(shí)間依次減��；毛細(xì)管流變儀測(cè)試表明丁腈橡膠/HDPE為假塑性流體；DMA及力學(xué)性能測(cè)試表明HDPE提高了丁腈橡膠抵抗熱變形能力、硬度以及撕裂強(qiáng)度,而降低了玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和拉伸強(qiáng)度。(4)利用安裝超聲探頭的無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀及PVT裝置監(jiān)測(cè)了丁腈橡膠/HDPE的硫化過(guò)程。提出了正硫化階段中聲速與時(shí)間關(guān)系式,并采用狀態(tài)方程分析了PVT變化,結(jié)果表明隨著HDPE含量的增加,等溫壓縮系數(shù)逐漸減小而熱膨脹壓縮系數(shù)逐漸增大；通過(guò)直線方程及Tait方程擬合得到了聲速與比容的關(guān)系,直線關(guān)系擬合更接近實(shí)際值。本文得到的超聲表征聚合物共混材料非等溫結(jié)晶過(guò)程和橡膠硫化過(guò)程的定量關(guān)系式可用于更多材料,對(duì)材料改性以及成型工藝優(yōu)化等工程應(yīng)用具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O631;TQ330.13

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本文編號(hào)：1150513