剑麻纤维增强PBS复合材料的流变性能.pdfVIP

华南理工大学学报(自然科学版) SouthChina No．7 Journalof of V01．38 第38卷第7期 UniversityTechnology Science 2010 2010年7月 (Natural Edition) July 剑麻纤维增强PBS复合材料的流变性能木 冯彦洪1·2 李展洪12瞿金平1’2刘斌1，2徐百平3王宗明1,2 (1．华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心，广东广州510640；2．华南理工大学 聚合物成型加工工程教育部重点实验室，广东广州510640；3．广东轻工职业技术学院轻化工程系，广东广州510300) 摘要：植物纤维与聚合物复合体系不适宜用毛细管流变仪测量流变性能．为此，文中建 立一种利用转矩流变仪测量流变特性的方法，利用该方法表征了不同剑麻纤维质量分数 下，聚丁二酸丁二醇酯(PBS)复合材料的流变性能，并测量实验后纤维的长径比，分析剑 麻纤维质量分数和转速对复合材料中纤维长径比以及复合材料弯曲强度的影响．结果表 明，由于纤维的解缠、断裂和取向，复合材料的剪切变稀现象随剑麻纤维质量分数的增加 而更为明显． 关键词：剑麻；聚丁二酸丁二醇酯；转矩流变仪；流变性能 中图分类号：TB332 毛细管流变仪是最常用的测量表征聚合物流变 Marquez等№1得出有关c(，1)的表达式： 性能的仪器，但对于具有较大长径比的纤维与聚合 物的复合体系，由于纤维容易堵塞毛细管口模(一 on(a一4—1)1 般直径为lmm)，而且纤维极易相互缠结，仅经预混 式中：a为转子的当量半径R。与密炼室内腔半径％ 的混合物在毛细管流变仪的料筒中容易分层，影响 之比，即a=R。／R。；￡为密炼室长度；b为两转子的 实验的准确性．如果利用毛细管流变仪测量复合材 速度之比．他们利用毛细管流变仪和转矩流变仪测 料的流变性能，需先将复合材料挤出造粒，然而挤出 量高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚苯乙烯和聚氯乙 造粒过程会剪断纤维，不能准确测量出纤维复合材 烯的流变数据，通过拟合而得出a和C(／7,)m值，然 料的流变性能…． 后对这两个参数值再进行拟合得出： 一些学者尝试用转矩流变仪来表征高分子熔体 (3) 的流变性能，将转子与混合器等效为两对毗邻的同 a：0．86一———垡坠一 轴圆筒(内筒旋转)，近似地描述密闭混合器中物料 ·+(警)‘ 的流动行为．Blyler等心。41得出以下幂率关系式： 该式具有一定的普适性．然而，转矩流变仪往往是设 M=C(／7,)mS“ (1) 定起始温度，而较少对平衡温度进行控制，由于聚合 式中：肘为转矩；S为转速；m为稠度系数；，l为非牛 物及其复杂体系的平衡温度会随体系配方、工艺条 顿指数；C(n)为与几个无法直接得到的参数有关的件而改变，进而影响材料的流变行为，因而为了更方 未知函数p1． 便使用转矩流变仪测定表征聚合物及其复杂体系的 收稿日期：2009—09·0