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高密度聚乙烯/增韧母料增韧体系研究—制备、结构与性能

作　者: 白娟
导　师: 王经武
学　校: 郑州大学
专　业: 材料学
关键词: 高密度聚乙烯增韧母料增韧结构性能
分类号: TQ325.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

使高密度聚乙烯(HDPE)这一大品种通用塑料能够作为工程塑料使用,是国内外研制开发新型工程塑料的一个努力方向。针对均聚HDPE韧性比较低的缺陷,国内外开展了大量的增韧改性HDPE的研究工作。相比较,用弹性体增韧的增韧效果最好。可是,一般的弹性体增韧HDPE,使HDPE韧性大幅度提高的同时,刚性(拉伸屈服应力,TYS;弯曲弹性模量,FM)却显著降低了。如何使弹性体增韧HDPE韧性大幅度提高的同时刚性不显著降低,一直是弹性体增韧HDPE急待解决的科学技术难题。本工作首先分析了一般的弹性体增韧HDPE韧性大幅度提高的同时刚性显著降低的原因,认为主要在于增韧HDPE的结构:其一,HDPE是一类非极性、通常情况下易形成结晶的聚合物,与弹性体的相容性差,相界面结合力小,易发生界面脱粘,不能有效地在两相之间传递和分配应力与应变;其二,弹性体作为分散相,未适度交联,外力作用下易发生分子间滑脱而产生“空化”;其三,欲呈现高的冲击强度,必须加大弹性体的质量分数,使增韧HDPE中刚性低的成分太多。从复合法则来看必将导致刚性的显著下降。加入相容剂共混,HDPE与增韧剂之间结合力不同程度提高了,有利于提高增韧效果,但是,要获得高韧性,弹性体的质量含量还必须相当大。依据弹性体增韧塑料的增韧理论和影响因素对增韧效果的影响规律,本工作设计出了能呈现出优良刚性的弹性体增韧HDPE应具有的结构特征:HDPE为连续相,弹性体为分散相;弹性体适度交联。和基体树脂间有化学键连接,尺寸细小均匀,其中包容有一定量的基体树脂,即呈胞状(香肠状)结构;HDPE结晶细化。为了实现上述设计思想,并获得较佳的技术经济比,本工作首先以HDPE为基体树脂,乙丙弹性体(记为M)和/或丁苯弹性体(记为N)为增韧剂、采用多种特殊的技术,通过化学反应制备出了E型增韧母料(E-TMB),将E-TMB与HDPE热机械共混,制备出了具有优良刚性的增韧HDPE(HDPE/E-TMB)。采用分级提取、TEM、DSC、PLM、电子万能试验机、熔体流动速率仪、毛细管

全文目录

摘要  3-6
Abstract  6-11
引言  11-12
第一章 HDPE增韧改性研究的现状和本工作研究思想  12-30
  1.HDPE增韧改性研究的现状  12-28
    1.1 弹性体或韧性好模量低的树脂增韧  12-16
    1.2 刚性粒子增韧  16-25
    1.3 弹性体与刚性粒子并用增韧  25-27
    1.4 其它方法增韧HDPE  27
    1.5 HDPE增韧改性存在的问题及原因分析  27-28
  2.本工作的研究思想  28-30
第二章增韧母料(E-TMB)的制备与表征  30-43
  1.实验部分  30-32
    1.1 原材料  30
    1.2 增韧母料的制备  30-31
    1.3 简单共混母料的制备  31
    1.4 增韧母料的表征  31-32
  2.结果与讨论  32-40
    2.1 增韧母料的化学结构  32-37
    2.2 增韧母料的熔体流动性  37-39
    2.3 增韧母料的形态结构  39-40
    2.4 增韧母料的结晶形态  40
  3.结论  40-43
第三章 HDPE/E-TMB增韧体系的制备及结构、性能的研究  43-79
  1.实验部分  43-45
    1.1 原材料  43
    1.2 HDPE/E-TMB的制备  43-44
    1.3 简单热机械共混样的制备  44
    1.4 HDPE/E-TMB的结构表征  44
    1.5 HDPE/E-TMB性能测定  44-45
  2.结果与讨论  45-75
    2.1 HDPE/E-TMB的形态结构  45-46
    2.2 HDPE/E-TMB的力学性能  46-57
    2.3 HE1/HE1-TMB脆韧转变体系的断面形态  57-60
    2.4 HDPE/E-TMB熔体的流变特性  60-67
    2.5 HDPE/E-TMB的热性能  67-75
    2.6 HDPE/E-TMB的结晶形态  75
  3.结论  75-79
参考文献  79-86
后记  86

高密度聚乙烯/增韧母料增韧体系研究—制备、结构与性能

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