【摘要】：共混材料的性能在很大程度上取決于分散相在基體中的分散均勻性,當(dāng)前共混物分散均勻性的表征主要是采用停車取樣再由離線掃描電鏡觀察的方式,這種方式存在耗時(shí)長(zhǎng)、具有破壞性和滯后性、不能完全反映材料的真實(shí)情況等問題。因此本文提出利用近紅外光譜在線測(cè)量技術(shù)沿程測(cè)量與表征聚合物在雙螺桿共混加工過程中的分散均勻性,以實(shí)時(shí)獲取擠出機(jī)內(nèi)共混物的分散演變信息。這對(duì)理解聚合物共混加工過程、改善共混材料的性能以及促進(jìn)近紅外光譜在線測(cè)量技術(shù)在聚合物領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。本文首先開發(fā)了一套近紅外光譜在線多路測(cè)量系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)的性能及可靠性進(jìn)行了測(cè)試;然后利用該系統(tǒng)對(duì)聚丙烯(polypropylene,PP)/聚烯烴彈性體(polyolefin elastomer,POE)雙螺桿加工過程中POE組分含量進(jìn)行了沿程測(cè)量,通過采用偏最小二乘(partial least squares,PLS)和線性支持向量機(jī)(Linear support vector regresion,LinearSVR)多元校正方法分別建立POE組分含量的定量模型,對(duì)比模型性能后確定了最佳模型,并基于該模型實(shí)時(shí)跟蹤了POE含量從90 Wt.%-70 Wt.%-50 Wt.%-30 Wt.%-10 Wt.%的演變過程;接著利用近紅外光譜在線多路測(cè)量系統(tǒng)沿程表征了PP/POE的組分分散均勻性,并與掃描電鏡圖像進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證;最后,采用同樣方法對(duì)不同組分配比、不同螺桿轉(zhuǎn)速下PP/POE的共混分散過程進(jìn)行了表征,討論組分配比和螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)共混物分散均勻性的影響。研究結(jié)果表明:1)開發(fā)的近紅外光譜在線多路測(cè)量系統(tǒng)具有良好的性能及可靠性,能夠用于聚合物雙螺桿共混加工過程的在線檢測(cè);2)利用近紅外光譜在線多路測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得的POE組分含量具有較高的準(zhǔn)確性,且基于PP/POE在線近紅外光譜建立的LinearSVR模型能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)加工過程中POE組分含量的變化;3)通過在線近紅外光譜測(cè)得的沿程四個(gè)窗口處POE組分含量的變異系數(shù)(coefficient of variation,CV)分別為9.13%、6.26%、5.90%和4.08%,與POE分散均勻性的掃描電鏡表征結(jié)果具有較好的一致性,從而證明了利用近紅外光譜在線多路測(cè)量系統(tǒng)沿程表征共混物組分分散均勻性的可行性;4)組分配比或螺桿轉(zhuǎn)速不同時(shí),共混物沿螺桿軸向的混合分散效果也不相同,在同一螺桿轉(zhuǎn)速下當(dāng)黏度較低的一相為分散相黏度較高的一相為基體時(shí),共混物的分散性演變更快,且共混產(chǎn)物的分散均勻性更好;此外,在雙螺桿共混加工過程中不是螺桿轉(zhuǎn)速越高共混物的分散均勻性越好,而是存在一個(gè)使混合效果最佳的螺桿轉(zhuǎn)速。
【圖文】：

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文有滯后性，且存在取出的小部分樣品在整個(gè)工藝流中是否具有代表性的線測(cè)量是將測(cè)量探頭直接安裝在生產(chǎn)線上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程中的物料性質(zhì)能反應(yīng)當(dāng)前物料的真實(shí)情況，但是為了適用于工業(yè)生產(chǎn)線這種復(fù)雜惡劣的位在線測(cè)量方式對(duì)探頭的設(shè)計(jì)和制造要求更高，且由于環(huán)境的干擾，數(shù)據(jù)程也會(huì)更加繁瑣[9-11]。

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文外吸收光譜[35]。不同物質(zhì)由于分通過分析物質(zhì)的近紅外光譜能夠式可以分為兩類，即近紅外透測(cè)器放在待測(cè)樣品的兩側(cè)，檢測(cè)漫反射光譜是將光源和檢測(cè)器放方向反射回來的光信號(hào)，，圖 1-個(gè)重要參數(shù)—吸收波長(zhǎng)/波數(shù)和信息，是近紅外光譜定性分析的譜定量分析的基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ316;O657.33

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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3 鄧杰,瞿金平,任鴻烈;光散射測(cè)量技術(shù)在聚合物共混體系中的應(yīng)用[J];塑料;2003年04期

4 張丁浩,盛京,沈?qū)幭?光散射在聚合物共混過程中形態(tài)發(fā)展研究的應(yīng)用[J];光散射學(xué)報(bào);2003年02期

本文編號(hào)：2681942