聚丙烯-順丁橡膠共混物相結(jié)構(gòu)形成演變及其分散動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、本文利用光散射在線數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)研究了PP/PcBR共混體系在共混過程中的相形成、相形態(tài)及演變的規(guī)律，并通過在線取樣，對(duì)樣品采用相差顯微鏡、靜態(tài)光散射和掃描電子顯微鏡進(jìn)行相形態(tài)和結(jié)構(gòu)表征，其與小角激光背散射得到的結(jié)果一致。根據(jù)Debye-Bueche光散射理論，利用光散射圖像處理軟件，得出表征合金體系相結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)：旋轉(zhuǎn)半徑￣Rg、相關(guān)距離αc、平均弦長￣l、積分不變量Q、分散相比表面積Ssp和不均勻性距離lc等，進(jìn)一步計(jì)算了散射光

2、強(qiáng)的積分強(qiáng)度Ji、最大散射光強(qiáng)Im及其對(duì)應(yīng)波矢hm、特征長度hm-1。分析討論了各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)隨混煉時(shí)間，共混組成，混煉溫度，混煉的剪切速率的變化關(guān)系，探討了混煉初期的相分散動(dòng)力學(xué)規(guī)律。結(jié)果表明：共混過程中相形態(tài)變化主要發(fā)生在共混初期，后期處于顆粒破碎和歸并的動(dòng)態(tài)平衡中；不同的轉(zhuǎn)速和共混溫度條件會(huì)影響到平衡時(shí)分散相顆粒的大小及均勻程度，存在最佳轉(zhuǎn)速和共混溫度；體系中分散相含量增加時(shí)平均粒徑增大。 運(yùn)用粒徑理論和特征長度理論討論了該

3、共混體系相分散過程中在線取樣的SEM圖樣的動(dòng)力學(xué)演化規(guī)律。采用正態(tài)分布的圖估計(jì)理論表明分散相顆粒粒徑分布符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布，進(jìn)而求取了用以分析分散相顆粒尺寸分布的標(biāo)準(zhǔn)方差σ即相尺寸分布寬度。該參數(shù)是表征相分散動(dòng)力學(xué)過程圖樣演化規(guī)律的有效參數(shù)。研究了PP/PcBR共混體系σ與共混時(shí)間、共混溫度、剪切速率和組成的關(guān)系。 研究了PP/PcBR共混體系混煉初期顆粒的破碎機(jī)理，結(jié)果表明：PP/PcBR相分散初期相破碎機(jī)制符合脆性顆粒粉碎的特

4、征，得到了表征榴分散的過程系數(shù)b和分散系數(shù)n。相分散初期過程散射強(qiáng)度隨時(shí)間遵循指數(shù)增長形式，我們提出了兩種相分散初期線性理論：半對(duì)數(shù)相分散初期線性理論和1/3冪次率相分散初期線性理論來對(duì)相分散初期相結(jié)構(gòu)演變的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究。由此可得到相尺寸變化速率W(q)或R(q)和分布系數(shù)Dd或Ds，建立各種加工條件和物理特性與這些參數(shù)的關(guān)系。通過對(duì)兩種線性理論的推導(dǎo)和討論，發(fā)現(xiàn)其得到的結(jié)論十分一致。 PP/PcBR.共混體系在共混過程的相分