成型加工中共混物的形态发展研究与结构变化讲义.ppt

第六章成型加工中共混物的形态发展与结构变化振动共混对PC/PP多重结晶行为的影响研究结果表明：1、叠加机械振动的流动有利于分散相粒子的破碎和分散，减小分散相相畴尺寸；增大单位体积界面能，从而改善了共混效果。2、对PP的结晶存在影响。第六章成型加工中共混物的形态发展与结构变化正弦脉动流场对PP/EPDM共混物界面相容性的影响研究结果表明：在正弦脉动流场作用下，PP/EPDM共混物受到振动力场的影响，共混组分分子链的活动能力增加，随着振动频率或振幅的增加，高分子链相互扩散的几率增加，两相穿插作用的界面面积增大，从而增加了两相的相容性、使共混物中结晶组分的熔点降低，结晶度下降。第六章成型加工中共混物的形态发展与结构变化第六章成型加工中共混物的形态发展与结构变化第六章成型加工中共混物的形态发展与结构变化第六章成型加工中共混物的形态发展与结构变化成型加工形态学的发展历史年代研究内容国际国内60—70主要研究单一聚合物在常规加工过程中的形态控制70—80主要研究常用聚合物共混物相形态形成和演变规律以及单一聚合物材料在特殊加工条件下形态控制90—控制聚合物形态规律的基础上，研究新型聚合物、新型加工过程中聚合物形态形成、发展及调控，通过新型形态及特殊形态的形成，获得性能独特的单一或多相聚合物材料。主要研究内容涉及高分子材料加工过程中形态控制的科学问题，包括高分子在复杂温度、外力等各种外场作用下聚合物形态结构演化、形成规律以及在温度、压力等各种极端状态下高分子聚集态结构的特点。第六章成型加工中共混物的形态发展与结构变化成型加工形态学目前的研究重点：1、基础理论研究方面------包括剪切对相容性的影响，以及共混体系的流变学基础研究等多个领域的内容；2、聚合物共混体系在成型中的形态演变的唯象描述；3、聚合物共混物在成型加工过程中形态控制的具体方法和工艺研究。第六章成型加工中共混物的形态发展与结构变化6.2.剪切作用对聚合物共混体系相容性的影响聚合物成型过程是在外力和温度作用下，在有限时间内完成的一个非平衡态过程。前期工作：多集中于加工流变学这一范畴，因为高分子熔体在流动中表现出来的宏观物性——粘度比在流动中微观层次上的相态图样变化在实验上更易于测量和连续跟踪。在高聚物微观相态的形成和规律的实际研究工作中，常用剖析最后产品内部微观结构的方法，或迅速冷冻加工中的试样，对其相态进行分析，由此推测成型条件与相结构形成之间关系（如传统的形态法、荧光法等）。不足：这些“间接方法”无法获得连续、完整的力场、温度与聚合物相态之间关系的认识，做到对聚合物加工的最终相结构进行预测和设计、控制，研究工作没有跳出“依赖经验判断”的框架局限。第六章成型加工中共混物的形态发展与结构变化目前发展：1、建立科学合理的实验方法实时检测----能捕获到前期工作中被掩盖的瞬态效应，打破静态测试中的“黑箱效应”。传统的实验方法：粘温转变法，浊度法等。先进的试验方法：流变—光学技术-----小角X-ray散射法，小角中子散射法，小角激光散射法等；剪切流动下高分子相结构的研究----通过在实际成型加工装置上引入特殊装置，实现对受力流动中聚合物微观相结构进行实时检测跟踪。第六章成型加工中共混物的形态发展与结构变化2、工艺条件的拓宽：第一提高对试样的剪切速率，更加接近聚合物加工的实际情况。第二新型理论的提出。第三实验体系更趋广泛，目前已从二元体系发展到三元体系。第四试样受力类型多样化：从单一的剪切应力发展到拉伸应力。第六章成型加工中共混物的形态发展与结构变化6.2.1理论研究1、概述因为处于流动中的共混体系能够储存能量，所以流动能改变体系的热力学状态并扰乱共混物的相平衡。因此，在预测剪切场中聚合物共混物的相行为时，通常是在平衡热力学框架内，通过在静态热力学共混自由能中加入一项由剪切作用引起的过剩弹性储能(excesselasticstoredenergy)，并考虑到在弹性储能形成中聚合物的缠结。剪切对聚合物共混物相行为的影响效应：1、使均相区域扩大，即剪切诱导混合（shearinducedmixing，SIM）；2、使异相区域扩大，即剪切诱导去混合（shearinduceddemixing，SID）。第六章成型加工中共混物的形