收敛-平直流道内的流场及聚合物共混物形态演变

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聚合物共混技术是制备新型聚合物材料的有效方法。考虑经济、工艺操作方便的优势及成型后共混物的性能等综合效果,机械共混法成为制备聚合物共混物最常用的方法。聚合物共混物的宏观性能(机械性能、阻隔性、抗静电性等)主要是由其形态决定的,流场中聚合物共混物各组分的流变性能、流动形式、流场强度等对共混物形态的形成有重要影响。   对牌号为CJS700、J501的两种聚丙烯(PP)和牌号为1030J、1030B的尼龙(PA)的熔体流变性能进行了测试和分析。将这两种PP和PA6构成的四种共混体系在单螺杆挤出机上进行共混,在可剖分收敛-平直流道机头内不同位置进行取样。采用SEM(扫描电子显微镜)对样品的微观形态进行了观察研究。在流道的不同位置,分散相液滴都会发生不同程度的变形,但变形的机理不同。靠近壁面处和流道中心都可以使分散相发生较大变形,形成纤维状。   共混物黏度比对分散相液滴的形态有很大影响。在所研究的四种共混体系中,PA(1030J)/PPU501)的黏度比最小,其分散相最易形成纤维状。在机头的不同位置,熔体所受的剪切速率也会不同,从而导致黏度比的变化,由于黏度比的变化,导致分散相形态的变化。分散相只有在一定的应力范围内,才较易形成纤维状形态。基体的黏度较高,分散相受到的应力较大,更易形成纤维状形态。黏度比较小的情况下,分散相初始粒径较大时,更容易产生变形。   本论文的研究成果,为加工成型设备设计和选择合适的组分进行共混提供了依据,即通过控制流场而加工成型出具有所需微观形态和宏观性能的聚合物共混物。
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