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PVC合金力学松驰行为研究

作　者: 吴超
导　师: 吴广峰
学　校: 长春工业大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: PVC合金蠕变 Findley方程时间-温度等效原理
分类号: TQ325.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

聚氯乙烯(PVC)树脂是一种具有优良使用性能的通用塑料,其产量仅列在聚乙烯之后,居第二位,但其热稳定性差,质脆,受冲击时则极易断裂。使用丙烯酸酯类抗冲击改性剂(AIM)、KM355及CPE可以改善PVC的抗冲击性能。因为PVC合金使用面广,如何预测PVC合金长期蠕变性能,是我们关注的内容。本文通过对PVC/AIM、PVC/KM355、PVC/CPE合金进行了短期蠕变性能研究,经实验证得出Findley方程适用于模拟PVC/AIM合金在室温下的蠕变行为,也适用于模拟PVC/KM355、PVC/CPE合金在室温和高温下的蠕变行为。运用Findley方程预测了PVC/AIM、PVC/KM355、PVC/CPE合金长达1.5年的蠕变行为。同时,运用时间-温度等效原理预测了PVC/KM355合金长达492天的蠕变行为,PVC/CPE合金长达50个小时的蠕变行为。预测发现,PVC/AIM合金在恒定外力2N、恒定温度25℃条件下,AIM抗冲击改性剂中交联剂含量对PVC/AIM合金在这1.5年内的蠕变形变量影响较大,交联剂少的形变量相当较大,交联剂多的形变量相对较小,交联剂含量为1.5%的AIM对PVC/AIM合金的抗形变效果较好。PVC/KM355合金在恒定外力9N,温度分别为25℃、30℃、40℃条件下,在1.5年内的蠕变形变量和温度有很大的关系。温度为40℃时,PVC/KM355合金的蠕变形变量相对较大。PVC/CPE合金在恒定外力9N,温度分别为25℃、30℃、40℃条件下,在1.5年内的蠕变形变量和温度也有很大的关系。温度为40℃时,PVC/CPE合金的蠕变形变量相对较大。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章文献综述  6-26
  1.1 前言  6
  1.2 核-壳结构丙烯酸酯类抗冲击改性剂AIM的概述  6-8
    1.2.1 国内AIM的发展现状  7-8
  1.3 抗冲击改性剂CPE的的概述  8-9
    1.3.1 CPE对PVC的改性  8-9
    1.3.2 CPE的开发研究及生产状况  9
  1.4 乳液聚合  9-11
    1.4.1 乳液聚合的发展  9-10
    1.4.2 乳胶粒形成机理  10-11
      1.4.2.1 胶束成核机理  10
      1.4.2.2 均相沉淀成核机理  10-11
      1.4.2.3 齐聚物胶束成核机理  11
  1.5 核壳乳液聚合  11-12
  1.6 高聚物的基本力学性能  12-19
    1.6.1 高聚物力学性能的主要影响因素  13-15
    1.6.2 聚合物的静态力学松弛现象  15-16
      1.6.2.1 蠕变  15
      1.6.2.2 应力松弛  15-16
    1.6.3 高聚物的线性黏弹性力学模型  16-17
    1.6.4 高聚物的非线性黏弹性力学模型简述  17-19
      1.6.4.1 多重积分型本构关系  17
      1.6.4.2 单积分型本构关系  17-19
  1.7 高聚物长期力学性能表征的研究进展  19-20
  1.8 高聚物黏弹性能的时间-温度等效原理  20-23
  1.9 高聚物黏弹性能的FINDLEY方程  23-24
  1.10 本论文研究的目的和内容  24-26
第二章实验部分  26-29
  2.1 合成部分  26-27
    2.1.1 主要原料  26
    2.1.2 主要设备与仪器  26
    2.1.3 AIM乳胶粒子合成的基本过程  26-27
  2.2 结构表征和性能评价  27-29
    2.2.1 原材料  27
    2.2.2 实验配方  27-28
    2.2.3 仪器与设备  28
    2.2.4 试验方法与标准  28-29
第三章结果与讨论  29-44
  3.1 PVC/AIM合金短期蠕变性能研究及加速表征  29-33
    3.1.1 PVC/AIM合金短期蠕变性能测试  29
    3.1.2 PVC/AIM合金蠕变行为的时间相关性  29-32
    3.1.3 PVC/AIM合金蠕变行为通过Findley方程的预测  32-33
  3.2 PVC/KM355合金短期蠕变性能研究及加速表征  33-38
    3.2.1 PVC/KM355合金短期蠕变性能测试  33-34
    3.2.2 PVC/KM355合金蠕变行为的时间相关性  34-35
    3.2.3 PVC/KM355合金蠕变行为的温度相关性  35-36
    3.2.4 PVC/KM355合金蠕变行为通过Findley方程的预测  36-37
    3.2.5 PVC/KM355合金蠕变行为的时间-温度等效性分析  37-38
      3.2.5.1 以时间-温度位移因子构建蠕变柔量主曲线  37-38
  3.3 PVC/CPE合金短期蠕变性能研究及加速表征  38-44
    3.3.1 PVC/CPE合金短期蠕变性能测试  38-39
    3.3.2 PVC/CPE合金蠕变行为的时间相关性  39-40
    3.3.3 PVC/CPE合金蠕变行为的温度相关性  40-41
    3.3.4 PVC/CPE合金蠕变行为通过Findley方程的预测  41-42
    3.3.5 PVC/CPE合金蠕变行为的时间-温度等效性分析  42-44
      3.3.5.1 以时间-温度位移因子构建蠕变柔量主曲线  42-44
第四章结论  44-45
致谢  45-46
参考文献  46-49
附录  49-50
攻读硕士学位期间研究成果  50-51

PVC合金力学松驰行为研究

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