聚丙烯乙烯1辛烯共混物相结构与性能的研究

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1、摘要研究了PP／POE共混体系熔体动态共混过程中的相形成、相形态及其演化的规律。采用间歇出料法制样，用扫描电子显微镜(SEM)观察了界面形貌和两相分布情况，定义了相应的标度函数，研究了时间序列不同阶段分散相粒径演化的自相似性，进而推导了表征相分散程度的分形维数D；用动态小角激光光散射(SALS)技术研究了该体系不同组成比例下熔体的动态共混过程。运用相关的SALS参数(Q、厶、L，、a。、d)讨论了该体系的相分散的动力学过程，证明了两相共混过程中相结构的变化过程具有分形特征，并求得表征相空间分布的分形维数D。对不同组分及混炼条件下共混物的力学性能进行TN试，对乙烯一1一辛

2、烯增韧聚丙烯的机理进行了解释，并提出了其脆韧转变的判据。采用傅立叶变换技术将空域范围内的相差显微镜(PCM)图样转化到频域范围内的傅立叶变换图样，结合光散射，运用相应的傅立叶图样分析参数(％1，a。2等)讨论了时间序列、组分序列以及改变混炼条件(共混温度和剪切速率)下的图样演化规律，并通过分形维数D．来表征相分散程度。结果表明，PP／POE熔体动态共混过程分为三个阶段，第一阶段以分散相破碎为主，第二阶段相结构具有起伏，是一个过渡意义上的过程，第三阶段分散相的破碎和凝聚达到平衡，分散相粒径几乎不再改变。无论是从在线取样的扫描电镜结构分析，还是小角激光光散射分析以及傅立叶变

3、换图样的分析，基本上一致反映出了两相共混这样三个阶段的相分散动力学过程。共混过程中的相区尺寸的演变过程具有自相似性，通过求取分形维数，从数量意义上，分析研究相分散动力学过程机理。当POE含量在20％一60％时，两相分布呈双连续相，扫描电镜图样和相差傅立叶转换图样的分析都表明，在POE较低的含量下(>20wt％)，两相结构即呈双连续相分布，与之对应的是材料的冲击性能显著提高。其分散相相间距与材料的脆韧转变存在对应的临界值f，，f，一0．43^肼。并且在线的相间距r与材料的冲击强度有着很好的对应关系。同时，相间过渡层厚度d反映了两相界面粘合状态，对提高材料的韧性非常重要。关

4、键词：PP／POE共混SALS在线分析脆韧转变傅立叶变换ABSTRACTBlendingofPolypropylene／Poly(ethylene·1一octene)wasstudied．TheformationandevolutiononphasebehaviorandmorphologyofPP／POEblendsduringmeltonandmixingWasdiscussedinthispaper．ThemorphologyofalloyWasobservedbyScanningElectronMicroscopy(SEM)andsizedistribution

5、ofdispersedphasewascalculated．Ascalefunctionwasdefinedtoinvestigatethedynamicalself-similaritypatternsduringmoltenandmixing．AndthefractaldimensionsD，whichcharacterizethephasedispersiondegree，werededuced．Small-AngleLaserScattering(SALS)methodWasusedinon-linestudyduringblendingforstructure

6、analysis．SomecharacterparametersofSALS0ntegralinvariant，a；Averagechordlength，厶；Correlationdistancea。；dispersedlayerthickness，d)wereusedtodiscussedthemechanismofthephasedisperseddynamics．Thephasestructureofblendshas盘actalcharacteristic，andalso，thefractaltheoryCanbeusedtodiscussthemixingpr

7、ocess．ThefractaldimensionDwasintroducedtodescribethemixingprocessofpolymerblends．MechanicalpropertiesofPP／POEblendsweretestedwithdifferentmixingcondition．ThemechanismofPOEtoughenedPPWasrenewedlyexplained．AnewparameterobtainedbySALSWasintroducedtoestimatethebrittle-toughtr