熔纺PE⁃UHMW/PE⁃HD共混纤维的力学性能和晶体结构研究

通过熔融纺丝工艺制备了拉伸强度为1.13 GPa的超高分子量聚乙烯（PE?UHMW）/高密度聚乙烯（PE?HD）共混纤维。采用差示扫描量热仪（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、声速取向测试、纤维强度测试等方法研究了初生丝和纤维的晶体结构及力学性能。结果表明,将PE?UHMW与低熔体流动速率（MFR）的PE?HD共混后,提高了共混纤维的分子链取向度、结晶度及力学性能;由高度取向的分子链形成的晶粒可以在轴向上被有效拉伸,形成更规则和致密的晶体结构,从而提高了纤维的力学性能。     

热拉伸过程中PE–UHMW/PE–HD共混纤维的晶体结构演变

将超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)与高密度聚乙烯(PE–HD)按照质量比为6︰4进行共混熔融纺丝,并对初生丝进行高倍热拉伸制得PE–UHMW/PE–HD共混纤维。利用广角X射线衍射、差示扫描量热、声速取向试验等方法研究了PE–UHMW/PE–HD共混纤维在热拉伸过程中的晶体结构演变过程。研究显示,随着热拉伸过程的进行,纤维的分子链沿纤维的轴向取向度逐渐增加,熔融峰温度逐渐升高,结晶度逐渐增加;沿径向的晶粒尺寸逐渐减小,而沿轴向的晶粒尺寸逐渐增加,即形成了更细长的晶粒;晶体的取向度逐渐增加。当拉伸倍数由1增大至6时,上述现象变化显著,当拉伸倍数由9增至15时,上述现象变化缓慢。与PE–HD共混后的纤维结晶度、晶体取向度和分子链取向度更高,晶粒更加细长。     

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物/高密度聚乙烯的性能研究

讨论了不同高密度聚乙烯(HDPE)含量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/HDPE共混物的流变性能、热性能、相容性,以及共混纤维的可纺性、力学性能。实验结果表明:随着HDPE含量的增加,共混物的流动性变差;共混物的晶区是部分相容的。当共混物中HDPE的百分含量为15%时,共混物的可纺性及共混纤维的力学性能最佳;随着拉伸倍数的增加,共混纤维断裂强度增大、断裂伸长率降低。     

振动外场对LLDPE/UHMWPE纤维共混体系结晶行为的影响

主要研究了在不同温度下,振动外场对线型低密度聚乙烯(LLDPE)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维共混体系结晶行为的影响。扫描电镜(SEM)分析结果表明,在125℃或150℃下施加振动后,LLDPE/UHMWPE纤维共混体系都形成了串晶结构,而升高温度不利于串晶结构的形成。差示扫描量热分析(DSC)的结果也表明,施加振动后共混体系出现了特殊晶体。广角X射线衍射分析(WAXD)的结果表明,施加振动后共混体系的取向度得到了提高。力学性能测试结果表明,施加振动后共混体系的拉伸强度有所提升。     

E-TMB中弹性体含量对HDPE/E-TMB共混物性能的影响

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体树脂,(乙烯/丙烯)共聚物和(苯乙烯/丁二烯)共聚物为增韧剂研制出5种弹性体含量不同的聚乙烯增韧母料(E-TMB),将E-TMB与HDPE热机械共混制得弹性体总含量均为6.3%的5种HDPE/E-TMB共混物,研究了E-TMB中弹性体含量对共混物力学性能和热性能的影响。结果表明,当E-TMB中弹性体含量为44%时,共混物的综合力学性能最好,悬臂梁缺口冲击强度是HDPE的5.65倍,拉伸屈服强度和弯曲弹性模量保留率分别为90.8%和73.7%;共混物的熔点和热分解温度随E-TMB中弹性体含量的增加而升高,结晶温度随E-TMB中弹性体含量的增加而降低。     

UHMWPE/HDPE共混体系的流动性和力学性能研究

将一定量超高分子量聚乙烯(UHMWPE)引入高密度聚乙烯(HDPE)中构成共混体系,通过对共混体系的熔体质量流动速率(MFR)、拉伸屈服强度、弯曲性能、冲击强度进行研究,探讨了不同质量分数、不同相对分子质量的UHMWPE对UHMWPE/HDPE共混体系的流动性和力学性能的影响。     

POE/HDPE/PP三元复合材料的形貌和力学性能研究

用熔融共混法制备了高密度聚乙烯/聚丙烯(HDPE/PP)和乙烯-辛烯弹性体/高密度聚乙烯/聚丙烯(POE/HDPE/PP)复合材料。通过冲击、弯曲和拉伸测试研究了复合材料的力学性能,采用扫描电镜(SEM)观察了材料的形貌。结果表明,由于HDPE和PP的相容性有限,限制了HDPE对PP综合力学性能的提高;通过添加POE,能改善HDPE/PP共混物的相容性,使HDPE/PP复合材料在保持较高弯曲和拉伸性能的前提下,抗冲击性能获得明显提高。当HDPE/PP的含量比为12/88和POE含量为8wt%时,POE/HDPE/PP三元复合材料的综合力学性能较好。     

马来酸酐接枝胶粉对胶粉/HDPE共混材料影响的研究

探讨了胶粉(GRT)和高密度聚乙烯(HDPE)共混时胶粉的粒径、相容剂以及马来酸酐接枝胶粉(GRT-g-MAH)的用量对GRT/HDPE共混物力学性能的影响.用热分析以及扫描电子显微镜对共混材料的热行为以及形貌进行了分析.结果表明:制备GRT/HDPE复合材料时,胶粉的粒径越小,所得材料的拉伸性能越好,添加相容剂可进一步改善共混材料的性能.在体系中添加(;RT-g-MAH时,共混物的力学强度也能得到提高,且GRT-g-MAH的加入量为17%时,共混物的力学强度达到最高,表明GRT-g-MAH可用作胶粉/HDPE共混的相容剂.     

改性芦苇纤维/PE复合材料性能研究

以未处理芦苇纤维及通过硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂处理芦苇纤维作为增强体,以高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)共混物作为基体,制备了芦苇纤维/聚乙烯(PE)复合材料。探讨了不同偶联剂处理芦苇纤维对复合材料力学、加工性能以及微观结构的影响。结果表明:当HDPE和LDPE的共混质量比为30∶70、芦苇用量为30份时,所得复合材料的综合性能较好;采用硅烷偶联剂处理芦苇纤维/PE复合材料较未经处理复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高了29.3%,33.1%及31.5%,吸水率下降了47.5%,加工流动性有所提高,同时对热性能无不良影响。     

熔纺工艺对PEEK初生丝性能的影响

选用国产ＰＥＥＫ树脂，系统研究了熔纺温度、热甬道温度及初始拉伸比对初生丝取向和拉伸性能的影响。结果表明，纺丝甬道在室温条件下纺制的ＰＥＥＫ初生丝有一定程度的分子取向，熔纺温度越低，初始拉伸比越大，取向越明显；有热甬道条件下，甬道温度越高，取向程度越低，当温度高于２６０℃时，所得初生丝基本无取向。初生丝取向度越低，拉伸性能越好。     

超高相对分子质量聚乙烯对双峰HDPE树脂性能的影响

为了提高双峰高密度聚乙烯（HDPE）的力学性能,采用超高相对分子质量聚乙烯（UHM—WPE）与双峰HDPE以不同比例共混,对共混物的相对分子质量及其分布、热性能、流变性能和力学性能进行了测试。UHMWPE的加入使高相对分子质量部分显著增加,流变性能下降,添加量小于10％（质量分数）时,共混物粘度在高剪切速率下变化不大;UHMWPE可提高共混物的熔融温度和初始结晶温度,结晶度先增加然后迅速降低;随着UHMWPE含量的增加,混合物的拉伸强度也随之增加,呈线性关系;结晶度与冲击强度成反比。     

HDPE/SEBS/oib-POSS复合材料的制备

采用直接共混法和母料共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)/八异丁基笼形倍半硅氧烷(oib-POSS)复合材料。结果表明:oib-POSS可提高HDPE/SEBS的耐热性,其添加方式对HDPE/SEBS的耐热性影响不大;oib-POSS对HDPE的结晶温度与熔点影响较小,但结晶度随着oib-POSS用量的增加先上升后下降;采用母料共混法制备的HDPE/SEBS/oib-POSS复合材料的力学性能明显优于HDPE/SEBS以及采用直接共混法制备的HDPE/SEBS/oib-POSS复合材料。当w(oib-POSS)为4%时,HDPE/SEBS/oib-POSS复合材料的综合性能最佳,拉伸强度与悬臂梁缺口冲击强度较HDPE/SEBS分别提高了13.82%,65.38%。     

熔体温度对HDPE微制品结构及性能的影响

采用微注塑成型技术,在不同熔体温度下制备高密度聚乙烯(HDPE)微制品。通过拉伸测试考察了熔体温度对力学性能的影响,并利用差示扫描量热法(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)、小角X射线散射(SAXS)和扫描电子显微镜(SEM)对制品的微结构变化进行系统研究。结果表明:随着熔体温度的升高,shish结构和shish-kebab晶体的数量增加,制品的结晶度增加,分子链和片晶取向程度增大;取向度和结晶度的增加是HDPE制品拉伸强度和模量随熔体温度升高而增加的主要原因。     

废胶粉／HDPE热塑性弹性体的制备研究

考察了废胶粉粒径和用量、共混时间、温度以及EVA用量对废胶粉/高密度聚乙烯(WRP/HDPE)力学性能的影响.获得了制备性能良好的WRP/HDPE共混物的条件为:WRP/HDPE的质量比为50/25、共混时间为22 min、共混温度为170 ℃以及EVA用量为总质量的23%.共混材料的微观结构研究结果表明,EVA的加入增强了共混物之间的界面结合力,提高了共混物的物理机械性能.力学性能的研究表明,该共混材料可作为热塑弹性体使用.     

HDPE-g-MAH对HDPE/PA 11性能的影响

以马来酸酐(MAH)接枝高密度聚乙烯(HDPE)(HDPE-g-MAH)作为相容剂,通过熔融共混法制备了HDPE/聚酰胺11(PA 11)共混物.研究了HDPE-g-MAH对HDPE/PA 11共混物的增容作用以及对共混物性能的影响.结果表明,HDPE-g-MAH对共混体系有明显的增容作用,共混物的拉伸强度和冲击强度得到提高;相容剂的加入,使共混物的结晶温度升高.     

十八烷基缩水甘油醚的合成及其增容尼龙6/高密度聚乙烯共混体系的研究

利用十八醇和环氧氯丙烷反应合成了十八烷基缩水甘油醚(OGE),并将其作为熔融共混方法中的增容剂,制备了尼龙6(PA6)/高密度聚乙烯(HDPE)共混材料。研究了OGE用量对共混物的热性能、结晶行为、形态结构、力学性能及吸水性的影响。结果表明,OGE促进了HDPE在PA6基体中的分散,在保持共混材料吸水率的同时,有效改善了共混物的力学性能,与未加入增容剂的PA6/HDPE共混物相比,OGE含量为2.9%(m/m)时,共混材料的缺口冲击强度、拉伸模量、断裂伸长率、弯曲强度分别提高了12%、33%、95%、6%,拉伸强度基本保持不变,而弯曲模量下降了8%。     

拉伸流动作用下CFs/UHMWPE/HDPE共混物的制备及性能

介绍了一种拉伸流动支配的叶片挤出机的结构及其熔融塑化过程,利用该设备制备了碳纤维(CFs)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/高密度聚乙烯(HDPE)共混物,研究了CFs和UHMWPE含量对共混物微观形貌、结晶性能和力学性能的影响。SEM图像表明,拉伸流动支配的叶片挤出机对CFs和UHMWPE有很好的分散混合效果;DSC分析结果表明,低含量的CFs和UHMWPE可以协同提高共混物的结晶度;加入适量的CFs和UHMWPE可使共混物的拉伸强度明显提升,当UHMWPE含量为8%、CF含量为12%时,CFs/UHMWPE/HDPE共混物拉伸强度与HDPE纯料相比,提高了23.4%;与CFs/HDPE共混物相比,加入UHMWPE可以有效缓解共混物冲击强度的降低,当UHMWPE含量为12%时,CFs/UHMWPE/HDPE共混物的冲击强度与CFs/HDPE共混物相比,提高了29.7%。     

离聚物与PE-g-MAH对HDPE/PA6体系的增容改性研究

以离聚物沙林树脂(Surlyn 9910)和马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)作为高密度聚乙烯(HDPE)/尼龙6(PA6)体系的增容剂,通过双螺杆挤出机进行熔融共混。探究了两种不同相容剂的增容效果和增容机理,结果表明:Surlyn 9910和PE-g-MAH均具有增容效果,Surlyn 9910的拉伸强度增强明显,当m(HDPE):m(PA6):m(Surlyn 9910)=80:20:2时,共混物拉伸强度提高至30 MPa。PE-g-MAH的增韧效果更好,当m(HDPE):m(PA6):m(PE-g-MAH)=80:20:2时,共混物断裂伸长率达到98%。通过差示扫描量热法(DSC)以及扫描电镜(SEM)分析了两种相容剂的增容机理,并从微观角度解释了力学性能的差异。相容性的改善提高了HDPE/PA6共混物的剪切黏度。     

回收PE/PET共混物的原位微纤化和反应增容研究

通过原位微纤化技术和反应增容,制备了含回收聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)以及高密度聚乙烯(HDPE)的原位微纤化共混物(MRB).探讨了原位成纤作用下,相容剂马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)用量对共混物力学性能的影响,同时利用差示扫描量热仪(DSC)和扫描电镜(SEM)研究了含4份PE-g-MAH共混物的非等温结晶特性和共混物形态.结果表明,成纤和增容双重作用对共混物的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲模量和弯曲强度都有提高,而冲击强度有所下降;微纤对基体聚乙烯结晶有促进作用且注塑共混物比拉伸共混物更明显.HDPE与LLDPE发生了共结晶;拉伸共混物中的微纤比注塑共混物中的微纤长.     

振动场中HDPE/UHMWPE及其吹塑薄膜的性能

利用电磁振动挤出机制备高密度聚乙烯/超高相对分子质量聚乙烯(HDPE/UHMWPE)共混物,对比了静态和动态下共混吹塑薄膜的力学性能及薄膜的表观,用振动毛细管流变仪测定了静态和动态下共混物的流变行为,用差示量热扫描仪(DSC)探讨了共混物的结晶行为。结果表明,电磁振动挤出机制备的共混物吹制薄膜的力学性能均比稳态下的高;振动态时共混物的结晶度高,结晶峰型更为尖锐;振动力场中的共混物的表观粘度低于稳态的,振动力场改善HDPE/UHMWPE共混物的成型加工性能。