摩尔质量分布对宽峰聚乙烯动态流变行为的影响
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动态保压成型下中等分子量聚乙烯串晶形成的影响在聚合物领域中,成型过程对聚合物的物理性质和结构起着至关重要的作用。
动态保压成型是一种重要的成型工艺,常用于高分子材料的加工中。
在动态保压成型中,高分子材料在加热和保压的条件下进行成型,其过程类似于固态压缩成形。
在这种成型方法中,聚合物分子会发生滑移和旋转,从而导致分子的重新排列,可能产生新的晶相结构。
在本文中,将探讨动态保压成型对中等分子量聚乙烯串晶形成的影响。
首先,需要了解中等分子量聚乙烯的分子结构和特性。
聚乙烯是一种广泛应用的聚合物,其分子由若干个乙烯单体通过共轭键连接而成。
聚乙烯的分子量可以通过链长或分子量来描述,中等分子量聚乙烯通常指分子量在10万到100万之间的聚合物。
中等分子量聚乙烯具有良好的物理性质和化学稳定性,适用于各种工业应用。
1.温度控制:在动态保压成型过程中,需要对成型温度进行严格控制。
温度的变化会影响聚乙烯分子的热运动和旋转速度,进而影响聚乙烯分子的排列和串晶形成。
适当的温度控制可以促进聚乙烯分子的重新排列,有利于串晶的形成。
2.压力控制:在动态保压成型中,压力是影响聚合物分子排列和结晶形成的关键因素。
适当的压力可以促进聚乙烯链的滑移和旋转,引起分子间的相互作用,有利于串晶的形成。
过高或过低的压力都会影响聚乙烯的结晶过程,导致不良的结晶形态。
3.成型速度:动态保压成型的速度对聚乙烯串晶的形成也有一定的影响。
过快的成型速度可能导致聚乙烯分子排列不完整,无法形成完整的串晶结构;而过慢的成型速度则可能导致串晶形成速度过慢,影响产品的物理性质和结晶度。
4.添加剂和助剂:在动态保压成型中,可以通过添加适量的助剂和添加剂来改善聚乙烯的结晶性能。
例如,添加一定量的结晶增强剂可以促进聚乙烯的串晶形成,提高产品的结晶度和强度。
总之,动态保压成型是一种重要的成型方法,对中等分子量聚乙烯串晶的形成有着重要的影响。
通过合理控制成型温度、压力、速度和添加剂的使用,可以有效促进聚乙烯的串晶形成,提高产品的物理性能和结晶度。
高分子物理习题答案第一章高分子链的结构3.高分子科学发展中有二位科学家在高分子物理领域作出了重大贡献并获得诺贝尔奖,他们是谁?请列举他们的主要贡献。
答:(1)H. Staudinger(德国):“论聚合”首次提出高分子长链结构模型,论证高分子由小分子以共价键结合。
1953年获诺贝尔化学奖。
贡献:(1)大分子概念:线性链结构(2)初探[?]=KM?关系(3)高分子多分散性(4)创刊《die Makromol.Chemie》1943年(2)P. J. Flory(美国),1974年获诺贝尔化学奖贡献:(1)缩聚和加聚反应机理(2)高分子溶液理论(3)热力学和流体力学结合(4)非晶态结构模型6.何谓高聚物的近程(一级)结构、远程(二级)结构和聚集态结构?试分别举例说明用什么方法表征这些结构和性能,并预计可得到哪些结构参数和性能指标。
答:高聚物的一级结构即高聚物的近程结构,属于化学结构,它主要包括链节、键接方式、构型、支化和交联结构等,其表征方法主要有:NMR, GC, MS, IR, EA, HPLC, UV等。
而高聚物的二级结构即高聚物的远程结构,主要包括高分子链的分子量、分子尺寸、分子形态、链的柔顺性及分子链在各种环境中所采取的构象,其表征方法主要有:静态、动态光散射、粘度法、膜渗透压、尺寸排除色谱、中子散射、端基分析、沸点升高、冰点降低法等。
高聚物的聚集态结构主要指高分子链间相互作用使其堆积在一起形成晶态、非晶态、取向态等结构。
其表征方法主要有:x-射线衍射、膨胀计法、光学解偏振法、偏光显微镜法、光学双折射法、声波传播法、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、核磁共振,热分析、力学分析等。
8.什么叫做高分子的构型?试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型。
答:由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布。
1,2:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规3,4:头-头,全同、间同、无规;头-尾,全同、间同、无规1,4:头-头,顺、反;头-尾,顺、反9.什么叫做高分子构象?假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构象的办法提高其等规度?说明理由。
pe 熔体质量流动速率变异指数PE熔体质量流动速率变异指数是衡量聚乙烯(PE)熔体在流动过程中流动速率的不稳定程度的重要指标。
这一指数反映了PE熔体流动的可靠性和一致性,直接影响到聚乙烯制品的质量和性能。
下面将从不同角度来描述PE熔体质量流动速率变异指数的相关内容。
一、什么是PE熔体质量流动速率变异指数PE熔体质量流动速率变异指数是通过测量PE熔体在一定条件下的流动速率,并计算其变异程度得到的一个参数。
这一指数可以用来评估PE熔体在流动过程中的稳定性和一致性,从而为聚乙烯制品的生产提供重要参考。
二、PE熔体质量流动速率变异指数的影响因素1. 原料质量:PE熔体质量流动速率变异指数受原料质量的影响较大。
原料中的杂质、分子量分布不均等因素都会导致PE熔体质量流动速率的变异,进而影响制品的质量。
2. 加工工艺:加工工艺对PE熔体质量流动速率变异指数也有一定影响。
如挤出机的工作温度、挤出机的螺杆转速等因素都会对PE 熔体的流动速率产生影响。
3. 外界环境:外界环境因素也会对PE熔体质量流动速率变异指数产生影响。
例如温度、湿度等因素都会影响PE熔体的流动性能。
三、PE熔体质量流动速率变异指数的应用PE熔体质量流动速率变异指数可以用来评估PE熔体在流动过程中的稳定性和一致性。
通过对该指数的监控和调整,可以提高聚乙烯制品的生产效率和产品质量。
四、如何降低PE熔体质量流动速率的变异性1. 优化原料质量:选择优质的原料,控制原料的质量,减少原料中的杂质对PE熔体质量流动速率的影响。
2. 调整加工工艺:合理调整挤出机的工作温度、螺杆转速等参数,优化加工工艺,提高PE熔体的流动性能。
3. 控制外界环境:保持稳定的温度、湿度等环境条件,减少外界环境因素对PE熔体质量流动速率的影响。
五、总结PE熔体质量流动速率变异指数是评估PE熔体流动性能稳定性的重要参数,对聚乙烯制品的生产具有重要意义。
通过优化原料质量、调整加工工艺和控制外界环境等手段,可以降低PE熔体质量流动速率的变异性,提高聚乙烯制品的生产效率和产品质量。
第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。
答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。
在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。
在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。
在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。
如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。
聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。
聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。
以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平X表示。
均值,以DP表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以n2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。
答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。
聚合物〔polymer〕可以看作是高分子〔macromolecule〕的同义词,也曾使用large or big molecule的术语。
从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。
根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。
多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高”字。
齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物,属于低聚物的范畴。
低聚物的含义更广泛一些。
3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式〔重复单元〕。
选择其常用4. 举例说明和区别:缩聚、聚加成和逐步聚合,加聚、开环聚合和连锁聚合。
聚乙烯熔融指数影响因素的研究与分析摘要:熔融指数是一个数值,代表塑料在加工过程中的流动性。
它基于杜邦的塑料特性识别方法,也称为熔体质量流动速率。
聚乙烯是通过乙烯聚合得到的热塑性树脂。
严格控制聚乙烯的熔融指数,使熔融指数在适当的允许范围内,有利于聚乙烯产品良好的加工性能和质量。
本文简要分析了熔融指数的相关内容、聚乙烯的基本重要性及其优缺点,并在此基础上简要讨论了影响聚乙烯熔融指数大小和稳定性的因素。
最后,根据实验结果,对相关数据进行分析,得出相应的结论供参考。
关键词:聚乙烯熔融指数;氢气;原料;催化剂1熔融指数基本概述熔融指数,即MI,也称为熔体质量流速,是指聚合物在一定温度和负载下的熔体,10分钟后熔体通过标准入口模块。
温度一般为190摄氏度,负载为2160克,标准口基体为2095毫米。
熔体指标越大,聚合物熔体流动性越好,平均分子量越小。
主要试验工艺如下:首先将测得的高分子原料即塑料放入小槽中,在槽端连接直径2095mm、长8mm的管子。
然后,加热到压缩以下190度后,计算出原料重量,挤出10分钟,即塑料的流动性指标。
2聚乙烯塑料颗粒聚乙烯,也就是PE,是一种典型的热塑性聚合物,其性能主要包括物理、机械、热、化学稳定性、电气性能.聚乙烯的主要特点如下:优点:1)密度相对较小,从0.89到0.91,是最轻的塑料品种之一。
(2)机械性能好,耐冲击,成形能力好。
(3)温度较高时可达到110-120摄氏度。
(4)具有良好的电绝缘性能,对化学制剂反应不易,吸水不易。
(5)提高透明度、清洁和无害。
缺点:1)耐寒性低,易受光、热、氧的影响。
(2)不易染色,点火温度低。
3)粘度弱。
聚乙烯合金系数的影响研究3.1聚乙烯熔点系数3.1.1研究氢气对聚乙烯合金指标的影响在齐格勒-纳特作用下,聚丙烯形成聚合物现象,导致链终止,链转移到活性聚乙烯中心。
理想的链端在实现链转移的基础上,催化剂活性没有受到干扰,原有催化体系的聚合物特性没有发生变化。
超声作用茂金属聚乙烯及其共混体系流变行为及结构与性能的演变本文对现有的超声挤出加工一体化设备进行了优化设计,使其能适用于茂金属聚乙烯(mPE)及其共混体系的挤出加工,对挤出工程中超声作用对mPE及其与低密度聚乙烯(LDPE)和与聚丙烯(PP)二元共混体系的加工流变行为、mPE及其共混体系经超声挤出后结构与性能的演变进行了系统的研究,为改善mPE的加工性能和拓宽其应用领域提供了新途径。
提出了mPE在超声作用下分子结构的演变机理。
mPE在超声作用下分子量会出现先降低后增加的变化趋势,分子量分布变宽,分子中支链和交联结构有所增加,表现出不同的逐步等温结晶行为。
研究了超声作用下mPE及其与LDPE和与PP二元共混体系的加工流变行为。
超声作用能显著降低mPE及其共混体系在挤出加工过程中的挤出压力、表观粘度,提高挤出产量,降低加工温度,有效地改善了mPE的加工性能;超声频率的增加,功率越大,熔体表观粘度越低,平均作用时间越长,熔体表观粘度降低的程度也越大。
施加250W超声挤出可使mPE加工温度降低18℃、口模压力降低45%、挤出产量增加1倍,而表观粘度则会降低近50%。
不同口模材质对mPE挤出口模压力、挤出流量和挤出物表面质量有着显著的影响。
与普通铸铁口模相比,经聚四氟乙烯(PTFE)口模挤出mPE熔体的口模压力降低近60%,挤出流量增加1.5倍,表观粘度降低65%,挤出物表面光滑,基本无缺陷,出现熔体破裂的临界剪切速率提高了近3倍。
经PTFE口模和超声挤出能显著提高mPE熔体与口模毛细管壁面的滑移速率。
超声射流产生强烈的冲击作用使共混体系的分散相破碎变小,促进了分散相在基体中的均匀分散,细小的分散相在剪切作用下仍然会表现出取向形态;在相同剪切速率条件下,经PTFE口模挤出具有较低的剪切应力,导致分子沿流动方向取向程度明显降低,分散相尺寸明显增加。
在mPE的挤出过程中,超声波所提供的能量场作用、高频剪切振动和射流<WP=6>的力场作用,使分子间作用力减弱,链段活动性增强,破坏熔体中的交联空间网状结构,降低分子链缠结程度,从分子水平上改变了材料在加工过程中的流变行为和粘弹性,有效地改善了mPE的加工性能。
第25卷第9期高分子材料科学与工程Vol.25,No.9 2009年9月POL YM ER MA TERIAL S SCIENCE AND EN GIN EERIN GSept.2009V 2POSS/MPE 共混熔体的流变行为与力学性能高俊刚,花东栓,秦江雷(河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002)摘要:为研究笼型倍半硅氧烷(POSS )对茂金属聚乙烯(MPE )的改性作用,用毛细管流变仪研究了MPE 与乙烯基笼型倍半硅氧烷(V 2POSS )共混物熔体的流变行为;讨论了共混物组成、剪切应力、切变速率及温度对熔体流变性、非牛顿指数和挤出膨胀比及力学性能的影响。
结果表明,加入V 2POSS 熔体的流动性随切应力增大而变好,假塑性增强,挤出膨胀比降低。
在V 2POSS 的含量>2%后,非牛顿指数n 值在0150~0155之间波动。
V 2POSS 在共混体系中有增塑和交联剂两种作用,V 2POSS 含量为2%时共混物力学性能最佳。
关键词:笼型倍半硅氧烷;茂金属聚乙烯;流变行为;力学性能中图分类号:O631.2+1 文献标识码:A 文章编号:100027555(2009)0920083203收稿日期:2008207224基金项目:河北省自然科学基金资助项目(E2007000204)通讯联系人:高俊刚,主要从事耐热高分子材料研究,E 2mail :gaojg @ 笼型倍半硅氧烷(POSS )是一类具有特殊分子结构的有机硅化合物,其分子以无机硅氧骨架为核心,多面体端点为取代的有机基团,无机内核提供了良好的耐热性,外围有机基团可增强与聚合物基体间的相容性,能与高聚物形成分子纳米复合材料。
带有功能性基团的POSS 在光固化树脂、催化剂载体、耐热阻燃材料、高分子改性剂等方面有巨大应用潜力[1~4]。
茂金属聚乙烯(MPE )是聚乙烯系列中的最新品种,具有优异的力学性能和热封性能,但有熔体黏度高、加工性能差的缺点。
聚苯乙烯/聚乙烯共混物的力学和流变性能谢文炳王玮茅芸王晨夏燕敏(上海石油化工研究院,上海201208摘要以SE BS为相容剂,对聚苯乙烯/聚乙烯共混物的力学及流变性能进行了研究。
着重讨论了体系中组成、相容剂含量及PS、PE相对分子质量对共混物结构及性能的影响。
共混物的拉伸强度及模量随PS含量的增加而提高。
PS相对分子质量的提高对增加共混物的弹性模量有明显作用,但使其冲击强度下降。
PE相对分子质量的提高有助于改善共混物的冲击强度。
力学性能及扫描电镜(SEM研究均表明S EBS对PS/PE共混体系的相容化作用。
此外,PS/PE共混物属假塑性流体,无论剪切速率大小,随着PE含量的增加,该体系的粘度有所提高,而粘流活化能则下降。
关键词聚苯乙烯聚乙烯塑料合金相结构流变性能聚苯乙烯(PS具有良好的刚性和热塑性能,但由于它耐环境应力开裂性和耐溶剂性较差以及低温脆性,其应用受到一定限制。
与聚苯乙烯相反,聚烯烃(PO具有较好的韧性、耐溶剂性及低温性能,但它的刚性较差。
为得到性能优良的材料,人们对聚烯烃和聚苯乙烯进行了共混改性。
即通过共混,得到一种集PO、PS两种基础树脂之优良性能为一体的复合材料。
PO、PS是两种互不相容的高聚物,简单的借助于机械作用的二元共混并不能得到理想的共混物。
因此,解决这一问题的关键在于改善PO、PS间的相容性。
一种提高相容性的方法是在共混体系中加入第三组份,即相容剂(或称增容剂。
对于PO/PS共混体系,常用的相容剂有接枝共聚物[1~4]和嵌段共聚物[5~8]。
接枝共聚物通常是PS接枝的聚烯烃弹性体,例如PS接枝的乙丙橡胶或乙丙三元胶,即EPR-g-PS 或EPDM-g-PS。
嵌段共聚物包括苯乙烯和丁二烯(或异戊二烯的双嵌段和三嵌段共聚物,即SB、SBS及其氢化物SEB、SEBS(或SI、SIS、SEP、SEPS。
本文采用SEBS为相容剂,对PS/PE共混体系进行研究,通过选择适当的PS、PE 基础树脂以及对共混工艺条件的优化,获得了性能优良的PS/PE共混物。