等規(guī)聚丙烯-醋酸丁酸纖維素酯體系形態(tài)結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、多組分聚合物的性能不僅取決于化學(xué)結(jié)構(gòu)，而且在很大程度上取決于材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)。而多組分聚合物形態(tài)結(jié)構(gòu)及其形成機(jī)理取決于組分比、界面張力、粘彈特性、加工條件等因素。因此，研究多相多組分聚合物形態(tài)及其演化具有理論與實(shí)際價(jià)值。
　　 本文運(yùn)用掃描電子顯微鏡(SEM)、小角X射線散射儀(SAXS)等手段，對等規(guī)聚丙烯/醋酸丁酸纖維素酯(iPP/CAB)體系形態(tài)結(jié)構(gòu)及其分散相演化機(jī)理進(jìn)行研究，建立了iPP分散相形態(tài)結(jié)構(gòu)演化的模型;同時(shí)分析了

2、材料粘度特性、溫度場、加工設(shè)備、組分比等因素對iPP/CAB體系形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。
　　 通過在雙螺桿擠出機(jī)螺桿不同位置取樣淬冷的方式觀察分散相形態(tài)演化的過程，發(fā)現(xiàn)了兩種形態(tài)演化方式。一種是長條拉伸型，即分散相液滴在共混熔融軟化階段被拉伸成細(xì)長的長條狀結(jié)構(gòu)，然后由于界面擾動長條狀結(jié)構(gòu)破裂成一系列微小顆粒，最后這些微小顆粒在擠出口附近發(fā)生凝聚并且形成了纖維。另一種是層狀鋪展型，即分散相液滴在共混熔融軟化階段鋪展成了層狀結(jié)構(gòu)，之后層狀

3、結(jié)構(gòu)逐漸變薄，其表面生成了大量孔洞，孔洞大到一定程度后層狀結(jié)構(gòu)破裂，形成大量的球狀、橢球狀微小顆粒和帶狀結(jié)構(gòu)，最終在剪切流場的作用下分散相形成了纖維狀結(jié)構(gòu)。根據(jù)剪切場中分散相液滴形變破裂理論，對共混熔融軟化階段分散相液滴的兩種形變方式進(jìn)行分析，并計(jì)算了長條狀結(jié)構(gòu)的擾動破裂時(shí)間和橢球狀結(jié)構(gòu)的回縮時(shí)間。研究發(fā)現(xiàn)，分散相尺寸變化主要集中在共混熔融軟化階段，長條狀分散相結(jié)構(gòu)形成之后在很短時(shí)間內(nèi)即破裂成為橢球狀、啞鈴狀等結(jié)構(gòu)，橢球狀結(jié)構(gòu)回縮成球狀

4、結(jié)構(gòu)的時(shí)間也非常短。最后結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及理論分析繪制了熔融共混過程中分散相形態(tài)結(jié)構(gòu)演化示意圖。
　　 研究了粘度比、加工設(shè)備、溫度場和組分比對iPP/CAB體系形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。不同粘度比條件下分散相形態(tài)演化方式不同:粘度比較大的體系為長條拉伸型，所制備分散相尺寸較大、尺寸分布較寬;粘度比較小的體系為層狀鋪展型，所制備分散相尺寸較小、尺寸分布較窄。加工設(shè)備的混合能力對分散相的形態(tài)尺寸有重要影響:雙螺桿擠出機(jī)和微型共混擠出機(jī)對物料的