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《麥草堿木質(zhì)素與聚乙烯醇共混膜的制備與性能的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、麥草堿木質(zhì)素與聚乙烯醇共混膜的制備與性能的研究1、相關(guān)定義1.1、超高分子量聚乙烯定義、性質(zhì)簡稱PE)是應(yīng)用最廣泛也是產(chǎn)量最大的合成樹脂之一,主要應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人類生活的各個方面。PE種類繁多,按照分子量的不同可以分為:低分子量聚乙烯、普通分子量聚乙烯、超高分子量聚乙烯。UHMWPE是一種分子量在150萬以上的、線性結(jié)構(gòu)的、具有優(yōu)異綜合性能的熱塑性工程塑料。最早由美國AlliedChemical公司于1957年實現(xiàn)工業(yè)化。此后,德國Hoechst公司、美國Hercules公司、日本三井石油化學公司等也先后投入工業(yè)生產(chǎn),并著力開拓其應(yīng)用領(lǐng)域。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴大及加工技術(shù)水
2、平的不斷提高,UHMWPE的應(yīng)用范圍不斷擴展,需求也隨之增大。據(jù)不完全統(tǒng)計:全球2012年UHMWPE的需求量已達18萬噸/年,且每年以3%速度增長[1],因而具有巨大的市場價值。與其它塑料相比,UHMWPE具有以下優(yōu)異性質(zhì)[2]:(1)優(yōu)異的耐摩擦性—UHMWPE的耐磨性居塑料之冠,并超過某些金屬。UHMWPE的耐磨性與分子量成正比。圖1.1為UHMWPE與常見材料的摩擦性能比較。圖2.1UHMWPE與其它材料的摩擦性能比較Fig2.1UHMWPEfrictioncomparedwithothermaterials(2)耐沖擊性—UHMWPE的沖擊強度在塑料中名列前茅。其
3、沖擊強度隨分子量的增大而提高,在分子量為500萬時達到最大值,然后隨分子量的繼續(xù)升高而逐漸下降。尤其在液氮中也能保持優(yōu)異的沖擊強度,這一特性是其它塑料1所沒有的。表1.1是UHMWPE與尼龍66的力學性能對比,可以看出,在沖擊強度方面,UHMWPE要明顯優(yōu)于PA66。表1.1UHMWPE和PA66的力學性質(zhì)比較Table1.1ThemechanicalpropertiesbetweenUHMWPEandPA66材料類別密度(g/cm3)拉伸強度沖擊強度洛氏硬度(MPa)(KJ/m2)UHMWPE0.9355615040尼龍661.156520100(3)自潤滑性—UHMWP
4、E在以水為潤滑劑時摩擦系數(shù)比干摩擦時降低了1倍,充分利用這一特性可以帶來巨大收益。當它以滑動或轉(zhuǎn)動形式工作時,比鋼和黃銅添加潤滑油后的潤滑性更佳。具體摩擦系數(shù)比較值見表1.2。表1.2UHMWPE與其它工程塑料動摩擦系數(shù)比較Table1.2ThefrictioncoefficientofUHMWPEcomparedwithotherengineeringplastics名稱自潤滑水潤滑油潤滑UHMWPE0.10-0.220.05-0.100.05-0.08聚四氟乙烯0.04-0.250.04-0.080.04-0.05尼龍660.15-0.400.14-0.190.06-0
5、.11聚甲醛0.15-0.350.10-0.200.05-0.10(4)耐化學藥品性—由于UHMWPE分子結(jié)構(gòu)上沒有雙鍵和支鏈,聚合物結(jié)晶度高,使其具有優(yōu)良的耐化學藥品性。除強氧化性酸液外,在一定溫度和濃度內(nèi)能耐各種腐蝕性介質(zhì)(酸、堿、鹽)及有機介質(zhì)。(5)耐低溫—UHMWPE具有優(yōu)異的耐低溫性能,脆化溫度在-80℃以下,在-40℃時仍有較高的沖擊強度,在液氮下仍具有一定的延展性,而沒有脆裂跡象,廣泛應(yīng)用于低溫部件和管道以及核工業(yè)的耐低溫部件。(6)衛(wèi)生無毒—UHMWPE衛(wèi)生無毒,且無味、無臭,本身無腐蝕性,加上其具有不吸水、生理惰性和生理適應(yīng)性。符合衛(wèi)生協(xié)會的要求,并得到
6、國家食品及藥品管理行政管理局和農(nóng)業(yè)部的認可,可用于直接接觸食品和藥物,可用在食品包裝等領(lǐng)域。(7)拉伸強度高—通過凝膠紡織法制得的UHMWPE纖維,其拉伸強度高達3-15Gpa,拉伸彈性模量高達100-125Gpa。纖維比強度是迄今己商品化的所有2纖維中最高的:比碳纖維大4倍,比鋼絲大10倍。正是由于其高拉伸強度,UHMWPE產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于國防等高端領(lǐng)域。1.2、UHMWPE性能的基本概念系的建立,需要通過表征方法,針對UHMWPE各類特性進行準確而又簡捷的分析,包括UHMWPE材料的分子量、成型工藝、力學性能以及表界面觀察方法等[8]。表1.1各種UHMWPE的性能表征
7、方法Table.1.1VariouscharacteirzationmethodsofUHMWPE研究方向研究方法研究目的分子量粘均分子量樹脂材料的選擇模壓成型、注塑成型、擠出成型、吹塑成樹脂的成型mm研究成銀優(yōu)化條件型等沖擊性能的評價分析各類樹脂對沖擊能量的吸收情況口沖擊等機械磨損性能評價砂槳磨損研究、滑動摩擦分析等考察樹脂材料的磨損機理表面形態(tài)觀察SEM、TEM等觀察測試后材料表界面的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)晶性能分析DSC、XRD等確定材料的結(jié)晶度由表1.1可見,UHMWPE的研究方法各有特點,例如在樹脂成型方法中,有些
