熔体拉伸PE–HD和PE–LLD薄膜的制备及性能

以高密度聚乙烯(PE–HD)和线型低密度聚乙烯(PE–LLD)树脂为原料,采用转矩流变仪,借助熔体拉伸法制备了具有取向结构的PE–HD膜和PE–LLD膜。利用偏光显微镜、傅立叶变换红外光谱、差示扫描量热、小角激光散射及力学性能测试分析不同熔体拉伸速率下PE–HD膜和PE–LLD膜的结构与性能变化情况。结果表明,熔体拉伸速率越高,PE–HD膜和PE–LLD膜的相对取向度越高,快速拉伸PE–HD膜和PE–LLD膜的相对取向度分别为2.043和1.556;熔体拉伸速率对PE–HD膜和PE–LLD膜的结晶温度影响不大,两种膜具有显著的结晶性,PE–HD膜的结晶性更好;随熔体拉伸速率的提高,PE–HD膜和PE–LLD膜的拉伸屈服应力和拉伸弹性模量提高,断裂伸长率降低,总体上看,PE–LLD膜的断裂伸长率较PE–HD膜高,而拉伸强度较PE–HD膜低。     

塑料管材PE、PE-RT、PE-X的快速鉴别

文章根据PE、PE-RT和PE-X管材的特点,通过红外光谱、耐热性能、熔体质量流动速率(MFR)、交联度、密度与热分级等研究,建立了可快速鉴别该类管材的分析方法。由于PE-X管材的不溶不熔,PE-RT管材的MFR较大,密度较小,且根据热分级测试得出的不同片晶厚度所占的比例不同,能够快速鉴别出塑料管材PE、PE-RT、PE-X,结果准确性高,且周期短。     

硅烷交联管材专用HDPE 2300XM的性能与应用

在高密度聚乙烯(HDPE)装置上工业化开发了硅烷交联聚乙烯(PEXb)管材专用HDPE 2300XM。性能测试与应用研究表明:2300XM具有合理的熔体流动速率与密度,其物理性能、流变性能及PEXb管材性能与进口专用树脂HDPE XL6500相当,满足PEXb管材快速挤出与长期使用要求。由2300XM生产的PEXb管材通过了110℃,8 760 h静液压状态下热稳定性试验;2300XM是国内首个通过10 000 h长期静液压分级试验的冷热水用交联聚乙烯管材基础树脂,其PEXb管材最小要求强度等于10 MPa,表明2300XM为交联PE100级管材基础树脂。     

锂电池隔膜用聚乙烯的结构与性能

采用高温凝胶渗透色谱仪、熔体流动速率仪、堆积密度计和扫描电子显微镜等对国内外几种锂电池隔膜用聚乙烯(PE)的相对分子质量、熔体流动速率、堆密度和形貌等进行了分析和表征，并采用PE/白油溶胀的方法研究了其溶胀性能。结果表明：试样B4的粒径集中在75～150μm，堆密度最高为0.50 g/cm³，熔体流动速率为0.01 g/10 min，相对分子质量分布为4.17，形态规整，溶胀效果最好，更紧实，最适用于制备锂电池隔膜。由此表明：适用于生产锂电池隔膜的PE具有颗粒分布均匀、形态规整、相对分子质量分布窄、溶胀性能好等特点。     

过氧化物交联HDPE热水管材料性能分析

通过核磁共振、凝胶渗透色谱、差示扫描量热、粒径、熔体流动速率和力学性能等分析手段，研究了进口过氧化物交联高密度聚乙烯（HDPE）热水管材料及国产HDPE的结构与性能。结果表明，进口样品具有支化度小、双键含量高、相对分子质量高、相对分子质量分布窄、熔融温度高、熔体流动速率小、合适的粒径及分布以及较高的力学性能等特点；而国产HDPE则不适合用于过氧化物交联热水管。     

管件专用HDPE的结构与性能

采用差示扫描量热仪、凝胶渗透色谱仪、转矩流变仪研究了管件专用高密度聚乙烯(HDPE)的结构特点、力学性能和加工性能。结果表明:管件专用HDPE的相对分子质量及其分布介于PE100级和PE80级管材专用HDPE之间,晶片规整性更好,熔体流动速率接近PE80级管材专用HDPE,密度和刚性接近PE100级管材专用HDPE,分子链致密度较好,加工稳定性好于采用相同聚合工艺生产的管材专用HDPE。     

化学降解法生产聚丙烯专用料的研究

研究了聚丙烯化学降解过程中降解剂对聚丙烯熔体流动速率和分子量分布的影响。试验结果表明,降解后聚丙烯具有较高的熔体流动速率和较窄的分子量分布,能满足纤维级专用料的性能要求。     

石墨烯微片对管材专用聚乙烯性能的影响

采用石墨烯微片对管材专用聚乙烯进行改性,考察了石墨烯对管材专用聚乙烯的熔体流动速率、密度、力学性能、热性能、电性能的影响。结果表明:随着石墨烯用量的增加,管材专用聚乙烯的熔体流动速率及密度均增大,弯曲模量逐渐提高,产品刚性得到明显改善,但同时韧性降低;石墨烯对管材专用聚乙烯的导热性能及导电性能无明显影响。     

不同基体树脂色母对PP-R管材性能的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)和熔体流动速率仪研究了PP-R,PP-B和PE基体色母和添加这3种基体色母的PP-R管材各自的熔融结晶行为和熔体流动速率。对添加不同基体色母PP-R管材的颜料分散情况、低温冲击性能和静液压性能进行了测试。结果表明:添加到PP-R管材的色母均能起到异相成核的作用,促进了管材原料PP-R树脂的结晶,明显提高了熔融温度和结晶温度。添加PP-B色母和PE色母的管材结晶度比添加PP-R色母管材的要高,但颜料分散性和低温冲击性能较差。PP-R色母在管材中分散性好,微观缺陷少,其管材的静液压性能较好。     

化学降解法生产聚丙烯专用料的研究

研究了聚丙烯化学降解过程中降解剂对聚丙烯熔体流动速率和分子量分布的影响。试验结果表明，降解后聚丙烯具有较高的熔体流动速率和较窄的分子量分布．能满足纤维级专用料的性能要求。     

高密度聚乙烯/植物纤维复合材料性能研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列的高密度聚乙烯(PE–HD)/木粉(WF)和PE–HD/秸秆粉(SF)复合材料,研究了马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)及丙烯酸酯接枝聚乙烯(PE-g-AE)的用量对复合材料的拉伸性能、冲击性能和熔体流动速率(MFR)的影响,并对PE–HD/WF与PE–HD/SF复合材料的性能进行了比较。结果表明,PEg-MAH和PE-g-AE均可增韧PE–HD/WF和PE–HD/SF复合材料,PE-g-AE的增韧效果总体上优于PE-g-MAH;PE-g-MAH和PE-g-AE降低了PE–HD/WF复合材料的拉伸强度,但对PE–HD/SF复合材料有一定的增强作用;PE-g-MAH和PE-g-AE可在一定程度上提高PE–HD/WF复合材料的MFR,而PE–HD/SF复合材料的MFR总体上随PE-g-AE用量增加而增大,随PE-g-MAH用量增加而减小;在PE-g-AE作用下,除拉伸强度外,PE–HD/SF复合材料的冲击强度、断裂伸长率、MFR总体上均高于PE–HD/WF复合材料;当PE-g-AE的用量为其与PE–HD总质量的5%时,PE–HD/SF复合材料的综合性能最佳。     

硫酸钙晶须改性聚乙烯/聚酰胺6复合材料的热性能与力学性能研究

采用甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）对硫酸钙晶须（CSW）进行化学改性制备GMA接枝的CSW （G⁃CSW）,通过红外光谱分析仪（FTIR）和热失重分析仪（TG）对G⁃CSW的化学结构和GMA负载量进行表征;将改性前后的硫酸钙晶须和高密度聚乙烯（PE⁃HD）和聚酰胺6（PA6）熔融共混以制备PE⁃HD/PA6/CSW复合材料,通过扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）、TG和万能试验机对复合材料进行分析。结果显示,具有桥接结构的PE⁃HD/PA6/G⁃CSW复合材料有更好的结晶性能、热稳定性和力学性能;由于CSW的长度大于PA6的直径,CSW在复合材料中穿过PA6相并插入PE⁃HD相中,形成桥接结构;G⁃CSW在复合材料结晶过程中有异相成核作用,有助于PA6的结晶过程,提高结晶度。     

双峰PE100级管材专用树脂的结构与性能北大核心

采用差示扫描量热法分析、核磁共振碳谱、连续自成核退火热分级、高压毛细管流变、旋转流变等研究了国内外三种PE100级管材专用双峰(即相对分子质量分布呈双峰)聚乙烯(PE)的结构与性能。结果表明:三种双峰PE片晶厚度分布指数接近,易形成较厚片晶;属于假塑性流体,剪切黏度对剪切速率变化敏感;熔体强度高,抗熔垂性能好,适宜高速挤出成型,制作大口径、尺寸稳定性产品。PE100级管材专用树脂P6006熔体强度和零剪切黏度较高,推断P6006相对分子质量高,且高相对分子质量部分含量高;3490LS剪切黏度对剪切速率变化最敏感,剪切变稀明显;3490LS相对分子质量分布较宽,具有较好的加工性能。     

热塑性交联聚乙烯（TPEXa）管材的制备及性能研究

选取耐热聚乙烯（PERT）进行微交联改性制备出一种热塑性交联聚乙烯（TPEXa）管材,使其在保留PERT管热塑性的基础上提高耐热性和抗蠕变性,研究了交联剂含量对TPEXa材料熔体质量流动速率和交联度的影响,并对TPEXa管材的静液压性能、热熔回收性能及回收料的力学性能进行了测试。结果表明,当交联剂的含量为0.08 %时,TPEXa材料的熔体质量流动速率为5.6 g/10 min（190 ℃,21.6 kg）,交联度为2.3 %,负荷变形温度可以达到78 ℃（Tf0.45）,耐温性能较好。制备的管材可以通过95 ℃下22 h、165 h和1 000 h静液压测试,测试所用环应力超过PERT II管接近PEX管材环应力的规定,具有较好的耐温性能和抗蠕变性能,并且可以进行热熔回收,回收料具有较好的力学性能。     

一步法硅烷接枝交联改性聚丙烯的研究

采用反应挤出法一步实现聚丙烯（PP）的硅烷接枝和交联改性，制备出了具有部分交联结构的高熔体强度PP。通过改性前后红外光谱、熔体流动性能、凝胶含量、结晶行为、力学性能和发泡性能的变化考察了改性对材料性能的影响。结果表明，一步法改性后PP大分子中引入了硅烷接枝交联结构，使熔体强度、熔体黏度提高，熔体流动速率显著降低，并且体系中出现了高达48％的凝胶；交联结构的引入使PP的结晶速率减缓；改性后材料的力学性能有所提高，而发泡性能大大改善，可以获得高质量的泡沫塑料。     

管件专用PE100级树脂的工业开发

通过研究参比树脂性能,确定了管件专用PE100级聚乙烯的结构特点:熔体流动速率、韧性接近PE80级树脂,密度、刚性接近PE100级树脂,抗热氧老化体系与PE80级、PE100级树脂一致,片晶相对较薄,系带分子缠结效果较好,小分子峰型较为靠右且峰面积较大,大分子峰型较为靠左。通过工业化生产、工艺调整保证了产品质量。结果表明:TUB121N3000M的熔体流动速率较高,相对分子质量分布较窄,力学性能优于参比树脂;制品的相容性试验、静液压试验、剥离试验和快速开裂试验全部通过测试,符合PE100级标准要求。     

抗氧剂对PE滴灌带热氧老化性能的影响

研究了滴灌带用聚乙烯(PE)混配料中加入抗氧剂,经多次挤出后产物的熔体流动速率、羰基指数及拉伸性能的变化,分析了抗氧剂对回收滴灌带用PE热氧老化性能的影响。结果表明:加入抗氧剂可降低滴灌带用PE的热氧化反应速率;添加抗氧剂比未添加抗氧剂的PE微观化学性能和宏观力学性能都有明显提高。     

聚乙烯结构对交联性能的影响

利用熔体流动速率仪(MFR)、凝胶渗透色谱仪(GPC)、差示扫描量热仪(DSC)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)等研究了聚乙烯(PE)分子结构以及相关物理参数的变化。结果表明：PE具有较多的高活性端基双键含量以及较宽的相对分子质量分布,有利于发生交联反应;PE的结晶度(X_c)与结构中的支链含量有关;与PE相比,交联聚乙烯(XLPE)的X_c下降。     

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。     

螺旋芯棒式管材机头内熔体流动的数值模拟

运用Polyflow软件对螺旋芯棒式管材机头内熔体的流动特性进行了三维数值模拟,分析了熔体的速度分布、压力分布和剪切速率分布,为设计高性能管材机头提供了依据。