材料加工形态学2-1.加工形态性能 实例.pptVIP

挤出成型中利用应力场（剪切、拉伸）控制多相聚合物相形态 * * * * * 高分子材料成型加工-形态-性能 实 例 高分子材料成型加工-形态-性能关系 制品中(冻结)的凝聚态和相形态 热、应力场 凝聚态和相形态结构形成、发展和演化 制品使用性能 制品性能 高分子材料 注塑 挤出 … 制品 定构 structuring 在分子尺度上，大分子链构象会改变； 在纳米和亚微米尺度上，大分子会结晶和取向，形成各种超分子结构。如晶体生长方式、晶形(α、β、γ )等； 在亚微米和微米尺度上结晶聚合物生成各种晶体(球晶、串晶等)、多相聚合物形成各种相形态(球、纤维、片等) 。 加工外场对凝聚态和相形态的影响 加工中外场种类、外场强弱、作用方式、作用次数、时间长度等有关。 温度 应力(剪切、拉伸) 挤出成型 拉伸流动场(Elongational flow) 混沌混合(Chaotic mixing) 注塑成型 剪切控制取向注塑(Shear controlled oriented injection molding, SCORIM) 聚合物成型中利用应力场控制形态 拉伸流动场控制多相聚合物相形态 Route 1 Cold drawing Route 2 Hot drawing ZM Li, et al. C5 Morphology evolution 原位微纤化共混物 In-situ microfibrillar blend 原位微纤化共混物的形态 ZM Li, et al. Polym. Eng. Sci., 2003, 43: 615 H Quan, ZM Li, et al. Polym. Eng. Sci., 2005, 45:1043 PET/PE PPS/iPP A B C 400nm 原位微纤化共混物的形态 PET/PE微纤化共混物的拉伸强度达到45.0MPa ，较其通常共混物(19.0MPa)提高140% ZM Li, et al. Marcormol. Rapid Comm., 2004, 25: 553 Functional in-situ microfibrillar network Functional fillers ZM Li, et al. CN200310110701.2 原位微纤化共混物的功能化 导电原位微纤化共混物 ——导电粒子分布在微纤内部 ZM Li, et al. Carbon, 2004, 42: 428-432 3D conductive network 导电原位微纤化共混物 ——导电粒子分布在微纤表面 K Dai, ZM Li, et al. Polymer, 2007 3D conductive network Resistivity~temperature effect Percolation phenomenon ZM Li, XB Xu, et al. Carbon, 2005, 43:1479 具有三维网络导电通路的高分子复合材料 XB Xu, ZM Li, et al. Appl. Phys. Lett. 2006, 89: 032105 1-3 ZM Li, SN Li, et al. Carbon, 2005, 43: 2413 导电原位微纤化共混物 ——CNTs-多相聚合物体系 *