超声辐照作用下聚丙烯及其共混物结构与性能的研究

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本文利用超声-挤出装置和静态超声辐照装置,研究了挤出过程中超声作用对PP,PP/EPDM体系的流变行为,结构与性能的影响以及PP、PP/成核剂(NaBz、MHS、NC-4、TM-1、Talc、Talc(KH)及Mica)体系在超声辐照作用下结晶行为的变化。 超声辐照使PP挤出过程中的口模压力、表观粘度显著下降,熔体指数增大,提高挤出产量达100%。超声挤出PP口模温升达10℃以上,降低了挤出物的出口膨胀率,挤出物表观质量有所提高。超声作用后PP的力学性能基本不变,但对挤出物的聚集态结构产生了影响。超声辐照作用在抑制PP结晶成核的同时,加速了晶体的生长,尤其是β-晶的生长,使B-晶含量较未辐照前提高100%,且有序度提高50%以上。 超声作用同样可以显著降低PP/EPDM共混物的的挤出压力、表观粘度,提高挤出产量,改善共混物的加工性能,使PP/EPDM体系中EPDM颗粒的粒径减小,在基体中分布均匀性提高,改善了两相相容性。当共混物中EPDM含量大于20%时,超声辐照出现增韧效果,且在PP/EPDM(70/30)体系中,超声功率200W时冲击强度增幅最大。超声作用后PP/EPDM的杨氏模量、屈服强度,除在EPDM为5份的共混体系中出现异常增大外,在EPDM含量为10~30份的范围内,变化不大。 静态超声作用使PP及PP/成核剂体系的结晶行为发生了显著变化。适宜的超声作用对改善与PP基体分散性及相容性差的成核剂效果明显,使PP/Talc体系中PP的晶面间距及晶胞尺寸大幅度减小。一定强度的超声辐照使纯PP和PP/NaBz体系中PP的结晶中出现了β晶:PP/Talc、PP/Talc(KH)和PP/Mica体 摘要系的PP在晶面出现择优生长;PP/山梨醇类成核剂体系中PP结晶既无p晶的出现,晶面也无择优生长现象。体系中PP出现尸晶和晶面择优生长都是晶相有序度提高的一种体现,对应于此超声功率下,某些晶面的微晶尺寸增大,而在其它超声强度作用下,微晶尺寸均减小。此外,超声辐照使PP及PP/成核剂体系的结晶度呈下降趋势。
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