共混可润湿聚丙烯的流变性能研究.pdf
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1、第2 5 卷第4 期 纺织学报 V 0 1 2 5 ,N o 4 2 0 0 4 年8 月J o u m a lo fT b x t i l eR e s e a r c h A u g ,2 0 0 4 共混可润湿聚丙烯的流变性能研究 郭静徐德增蔡月芬 ( 大连轻工业学院,大连,1 1 6 0 3 4 ) 摘萎:共混可润湿聚丙烯流体的流动特征与常规聚丙烯相似,为典型的假塑性流动,其非牛顿指数随剪切速率的增大而减小,表 观粘度和粘流活化能随共混比的增大而减小。 关键词:聚丙烯共混吸湿性流变性 中图分类号:T Q3 4 2 6 2文献标识码:A文章编号:0 2 5 3 9 7 2 l ( 2 0
2、 0 4 ) 0 4 一0 0 1 2 0 2 聚丙烯因性能优越而成为重要的高分子材料, 在塑料和化纤领域得到广泛的应用。但由于聚丙烯 分子结构紧密、结晶度高、分子内没有极性基团,因 此,聚丙烯制品存在浸润差、难粘结、易积聚静电等 问题,这在一定程度上限制了聚丙烯的应用。许多 学者致力于改善聚丙烯可浸润性的研究“一,但聚 丙烯的可润湿问题并未根本解决。本研究从破坏聚 丙烯规整结构和引入亲水性基团人手,通过将脂肪 酸酯与聚丙烯进行共混,有效地改善了聚丙烯的可 润湿性。本文重点研究了共混可润湿聚丙烯的流变 性能,研究结果对推动聚丙烯可浸润改性有一定指 导意义。 1 实验部分 1 1 原料 等规聚丙
3、烯,辽阳石油化学公司产;脂肪酸酯, 市售;界面剂,含有极性基团的聚烯烃。将上述3 种 物质按比例混合均匀,用直径为2 5m m 的螺杆挤压 机铸带、造粒,得三元共混切片。 1 2 实验 将制得的切片用真空烘箱连续干燥8h ,用日本 岛津制作所生产的毛细管流变仪测试流变性能。测 试条件:毛细管直径0 5m m ;毛细管长度1 0m m ;温 度范围2 5 0 2 8 0 ,精度0 2 ;预热时间1 2 0s 。 1 3 计算公式 y = 4 p 丁cr ,r = P r ,2 , y 修正= ( 3 n + 1 ) Q n 丌r 3 , 仉= z - ,) ,修正, 仉= A e x p E l
4、 R r l n 仉= l n A + E 1 Rr E 。= R d l n 叩。d ( 1 ,r ) 式中,7 为剪切速度( s 一) ;Q 为体积流速( m m 3 ,s ) ;r 为毛细管半径( m m ) ;为毛细管长度( 姗) ;r 为剪 切应力( P a ) ;P 为挤出压力( 9 8 1 0 4 P a ) ;y 修正为 修正后剪切速度( s “) ;仉为表观粘度( P a s ) ;n 为 非牛顿指数;E 。为粘流活化能( 1 【J m 0 1 ) ;R 为气体常 数;A 为常数。 2 结果与讨论 2 1 共混物的流动特性 共混物的流动特性曲线见图1 。由图1 可见:1 )
5、共混物的流变行为可以用幂律定律模型描述,但在所 测得的剪切速率范围内l g r 与l g ) ,不呈线性关系,即 非牛顿指数( n = d l g r d l g y ) 不是定值,随剪切速率区 的增大,n 值有减小的趋势,这是一般高聚物熔体的 普遍规律。导致这种现象的原因是低剪切速率区,流 体形变时间较长,流体中松弛时间较长的体积单元也 来得及产生屈服而达到相对稳定的流动bo ,流体假塑 性下降,n 值较大;高剪切速率区,流体形变时间缩 短,体积单元来不及松弛而沿外力作用方向取向,使 熔体假塑性增强,n 值减小。2 ) 产生n 值变化的临界 剪切速率随脂肪酸酯含量的增大而增大,到脂肪酸酯 含
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- 共混可 润湿 聚丙烯 流变 性能 研究
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