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LLDPE专用料的交联行为研究

作　者: 陈文强
导　师: 谭志勇
学　校: 长春工业大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 线性低密度聚乙烯(LLDPE) 乙烯-α-辛烯共聚物(POE) 化学交联凝胶含量性能
分类号: TQ321.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文采用过氧化物交联方法对线性低密度聚乙烯/乙烯-α-辛烯共聚物进行了共混改性研究。在双螺杆挤出机中对LLDPE和POE进行低温加工时,由于较强的加工剪切作用,温度升高现象比较明显,温度不易控制。应用双螺杆挤出机进行低温加工时,主机加热的稳定时间、机头温度、投料转速和螺杆转速均对熔体温度有较大的影响。不同双螺杆挤出机螺杆的长径比也是影响加工的主要因素,通常选择螺杆长径比较小的螺杆进行加工。过氧化物交联结果表明,在过氧化物交联反应中LLDPE和POE的凝胶含量随引发剂用量、交联时间的增加而增加,在达到一定量和一定时间后即可满足交联反应要求。通过LLDPE和POE不同共混比例组成的共混物的力学性能的变化情况可以看出,LLDPE/POE随着POE在总组分中百分比的增加而冲击强度依次降低。LLDPE/POE/1.5%DCP的冲击强度与LLDPE/1.5DCP.POE冲击强度相比较有一定的升高。但升高的幅度并不十分明显。在双辊开炼机中对LLDPE/POE共混物进行共混改性。研究了工艺、配方对LLDPE/POE共混物凝胶含量的影响,以及凝胶含量与材料力学性能的关系。结果表明,LLDPE/POE共混物的凝胶含量随引发剂的用量、交联温度和交联时间的增加而增加,达到一定程度后不再增加。在170℃,30min的条件下DCP能充分分解引发交联反应,DCP用量为1.5%时,共混物的凝胶含量可以达到80%以上,再增加时凝胶含量不再增加。DCP的加入顺序对共混物的凝胶含量影响不大。共混物的凝胶含量对其动态力学行为有影响。共混物的凝胶含量对拉伸性能和硬度影响不大。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第一章文献综述  7-27
  1.1 交联PE发展概况和进展  7-10
    1.1.1 交联PE的近况  7-9
    1.1.2 线性低密度聚乙烯(LLDPE)  9-10
  1.2 热塑性弹性体的发展概况和进展  10-12
    1.2.1 热塑性弹性体POE  10-11
    1.2.2 特点和应用领域  11-12
  1.3 聚合物共混改性的理论和方法  12-14
    1.3.1 改性的基本概念  12
    1.3.2 共混改性  12-13
    1.3.3 填充改性  13-14
  1.4 挤出加工原理  14-18
    1.4.1 高聚物加工机理  14-16
    1.4.2 挤出成型  16-17
    1.4.3 挤出机挤出原理  17-18
  1.5 聚乙烯交联法简介  18-22
    1.5.1 聚乙烯硅烷交联法  18-19
    1.5.2 辐射交联法  19-21
    1.5.3 紫外光照交联法  21
    1.5.4 过氧化物交联法  21-22
    1.5.5 偶氮交联法  22
    1.5.6 辐射交联、硅烷交联、过氧化物交联三种主要方法比较  22
  1.6 过氧化物交联聚乙烯的生产工艺  22-24
    1.6.1 过氧化物交联聚乙烯机理  22-24
    1.6.2 过氧化物交联聚乙烯生产工艺  24
  1.7 应用领域和发展前景  24-26
  1.8 过氧化物交联聚乙烯技术的工业化尚存在的主要问题  26-27
第二章实验部分  27-33
  2.1 引言  27
  2.2 实验原料及助剂  27-28
  2.3 试验仪器设备  28
  2.4 样品的制备  28-29
  2.5 实验原料及助剂的选择和用量  29-30
    2.5.1 引发剂的选择和用量  29-30
  2.6 双螺杆挤出机主要工艺参数的影响  30-31
    2.6.1 螺杆转速  30
    2.6.2 螺杆长径比  30
    2.6.3 交联温度  30-31
    2.6.4 交联时间  31
  2.7 性能测试及结构表征  31-33
    2.7.1 凝胶含量测试  31
    2.7.2 力学性能测试  31
    2.7.3 动态力学性能测试(DMA)  31-32
    2.7.4 布氏硬度测试  32-33
第三章结果与讨论  33-50
  3.1 引发剂的选择  33-34
  3.2 引发剂DCP在双螺杆挤出机中的交联实验工艺  34-37
    3.2.1 DCP交联实验中双螺杆挤出机加工参数对温度稳定条件的影响  35
    3.2.2 挤出机温度参数随时间趋于平稳的观察  35
    3.2.3 双螺杆挤出机机头温度的稳定控制  35-36
    3.2.4 螺杆转速对机头温度及熔体温度的影响  36-37
    3.2.5 喂料转速对机头温度及熔体温度的影响  37
  3.3 过氧化物交联LLDPE的性能研究  37-41
    3.3.1 配方和工艺条件对凝胶含量的影响  37-39
    3.3.2 不同共混组成LLDPE/POE共混物力学性能对比  39-40
    3.3.3 不同共混组成LLDPE/1.5DCP.POE共混物力学性能对比  40
    3.3.4 不同共混组成LLDPE/POE/1.5DCP共混物力学性能对比  40-41
  3.4 过氧化物交联LLDPE/POE共混物的性能研究  41-50
    3.4.1 DCP用量对LLDPE/POE共混物凝胶含量的影响  41-42
    3.4.2 交联温度对LLDPE/POE共混物凝胶含量的影响  42-43
    3.4.3 交联时间对LLDPE/POE共混物凝胶含量的影响  43-44
    3.4.4 LLDPE、POE和DCP共混顺序对凝胶含量的影响  44-45
    3.4.5 凝胶含量对LLDPE/POE共混物动态力学行为的影响  45-46
    3.4.6 不同组成LLDPE/POE共混物的拉伸性能  46-48
    3.4.7 不同组成LLDPE/POE共混物的布氏硬度  48-50
第四章结论  50-51
参考文献  51-54
致谢  54-55
作者简介  55-56

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