物理老化无规聚苯乙烯屈服机理的研究.PDFVIP

Vol . 22 高 等 学 校 化 学 学 报 　No . 2 　 200 1 年 2 月 CHEM ICAL J OU RNAL OF CHIN ESE UN IV ERSI TIES 303～306 　 物理老化无规聚苯乙烯屈服机理的研究 宋 　锐 　赵 　军 　杨 　娟 　令狐欣 　高金贵 　范庆荣 (高分子物理与化学国家重点实验室 , 分子科学中心 , 中国科学院化学研究所 , 北京 100080) ( ) (α ) 摘要 　利用机械拉伸 、示差扫描量热 DSC 以及溶剂溶胀等方法研究了物理老化后的无规聚苯乙烯 PS 的 α 应力屈服行为 , 并从凝聚缠结的观点对实验结果进行了解释. 实验结果表明 , 经物理老化后的 PS 在拉伸 过程中出现应力屈服峰实质上是逐步打开凝聚缠结的过程. 凝聚缠结是聚合物非晶相在物理老化过程中相 邻的两三条链的局部链段由于范德华吸引力的作用形成的一种有序结构 , 其作用能很弱 , 升温至 Tg 附近 , 机械拉伸至屈服点以及溶胀剂都可将其完全破坏. 关键词 　无规聚苯乙烯 ; 应力屈服 ; 凝聚缠结 ( ) 中图分类号 　O63 1 　　　　文献标识码 　A 　　　　文章编号 　025 10790 200 1 迄今为止 , 对于结晶高聚物的应力屈服机理已有较多研究 , 通常认为在外力作用下晶粒被破坏 , 片晶发生滑移是产生应力屈服的主要原因. 但对于非晶态高聚物拉伸过程中的应力屈服现象 , 其机理 研究还很少 , 目前仅泛泛地用“克服分子间的相互作用”加以解释 , 过于笼统. 近来 , 钱人元[ 1 ,2 ] 在描述 非晶态高聚物结构时提出了一种新的链缠结观点 , 认为非晶高聚物分子链在热运动过程中 , 由于范德 ( ) 华吸引力的作用 , 有趋向使两三条链的链段间局部 约两 、三个链节 平行排列形成缠结. 这种不同尺 度 、不同强度的缠结形成物理交联网 , 从而将对非晶态高聚物在 Tg 和 Tg 以下的各种物理性能产生重 ( ) 要的影响. 本文用示差扫描量热法 D SC 等手段探讨了非晶态高聚物物理老化和应力屈服前后的热焓 吸收峰的变化规律. 1 　实验部分 1 . 1 　样品制备 ( α ) 5 选用佳木斯合成材料厂提供的无规聚苯乙烯 PS 树脂粒料 , 粘均分子量M η= 15 ×10 . 以热压 机在 200 ℃热压成膜 , 厚度 02 mm 左右. 将得到的 PS 膜在 130 ℃恒温 15 min , 迅速取出于空气中淬 冷至室温 , 以消除热历史和内应力 , 得到从高弹态淬火的 PS 膜 , 将其在 85 ℃老化不同时间待用. 1. 2 　DSC 测试 选用 TA29 10 D SC 热分析仪器. 以高纯氮气为保护气 , 使用重量均匀的铝皿作为样品池