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《材料加工形態(tài)學(xué)1前言》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、聚合物加工、結(jié)構(gòu)、性能1聚合物結(jié)構(gòu)1.1高分子材料的種類(塑料、橡膠、纖維)(區(qū)別、產(chǎn)量、聯(lián)系)(1)共聚、均聚:嵌段共聚、互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物(2)共混(a)完全相容體系(b)部分相容體系(c)不相容/溶體系:性能劣化相形態(tài)(纖維)abccompositionproperty增容接枝共聚物、嵌段、離聚物相間相互排斥作用納米粒子(有機(jī)粘土organoclay)增容PC/PMMA-MRC,2005,18:450反應(yīng)性增容剪切誘導(dǎo)增容增容(3)自增強復(fù)合材料(self-reinforcedcomposites)加工中分散相
2、形成微纖TLCP/TP原位復(fù)合材料KissG1986TP/TP微纖化復(fù)合材料擠出-冷拉FakivovS.擠出-熱拉Fakivro,Cheng,Li(4)納米復(fù)合材料:只要有一相的三維中有一根是小于100nm具有納米效應(yīng)?(5)聚合物/纖維、聚合物/無機(jī)、有機(jī)填料1.2聚合物結(jié)構(gòu)層次高分子鏈結(jié)構(gòu)高分子凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)高分子鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)高分子鏈的尺寸和形態(tài)高分子的結(jié)構(gòu)高分子鏈本身的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)比高分子鏈本身結(jié)構(gòu)要大的分子凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)織態(tài)結(jié)構(gòu)高級結(jié)構(gòu)晶態(tài)結(jié)構(gòu)非晶態(tài)結(jié)構(gòu)取向態(tài)結(jié)構(gòu)液晶態(tài)結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成結(jié)構(gòu)單元的鍵合結(jié)
3、構(gòu)整個鏈的鍵合結(jié)構(gòu)單元的立體構(gòu)型和空間排列旋光異構(gòu)幾何異構(gòu)構(gòu)型線形支化交聯(lián)星形鍵合方式鍵合序列構(gòu)造一級結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu)chemicalstructure:鏈節(jié)、端基分子結(jié)構(gòu)molecularstructure:構(gòu)型(configuration)異構(gòu)體(stereo,isomer)(無規(guī)atactic,等規(guī)isotactic,間規(guī)syndiotactic)構(gòu)象conformation晶體中鏈的形狀:折疊鏈晶體foldedchaincrystalFCC伸直鏈晶體extendedchaincrystalECC支化branc
4、hing交聯(lián)crosslinking超分子結(jié)構(gòu)supermolecularstructure非晶態(tài)結(jié)構(gòu)amorphousstructure相形態(tài)結(jié)構(gòu)phasestructure海島結(jié)構(gòu)Sea-islandsphereellipsoidrodsheetribbonSea-sea(海海結(jié)構(gòu))-co-continuousphaseSea-island(海島結(jié)構(gòu))-compositedispersedphase2聚合物加工-結(jié)構(gòu)、形態(tài)-性能關(guān)系形態(tài)結(jié)構(gòu)力學(xué)性能工藝條件流變性能制備方法混合、混煉、成型成型加工的方法與條件決
5、定結(jié)構(gòu)形態(tài)性能加工是外因形態(tài)是本質(zhì)性質(zhì)是表現(xiàn)決定2.1聚合物加工-結(jié)構(gòu)、形態(tài)-性能關(guān)系的含義聚合鏈結(jié)構(gòu)加工形態(tài)性能化學(xué)流變力學(xué)物理(光、電、磁、熱….)聚合-加工-結(jié)構(gòu)形態(tài)-性能關(guān)系structringPropertyincrementPropertyprocessability應(yīng)用:聚合物的高性能化和功能化2.2聚合物加工-結(jié)構(gòu)-形態(tài)性能實例(2)a-PP與i-PPa-PP:密度=0.85g/cm3Tf=-35℃強度=1.2-1.5MPa模量=10-15MPai-PP:密度=0.91g/cm3Tf=167-17
6、2℃強度=35-37MPa模量=1000-1500MPa立構(gòu)規(guī)整度影響結(jié)晶度,從而影響性能。(1)B-PE與L-PEB-PE:高壓自由基聚合,支化PE(短支鏈+一些長支鏈)L-PE:低壓離子聚合,線形PE(只有少量短支鏈)長支鏈影響流變性質(zhì),短支鏈影響物理力學(xué)性能(結(jié)晶度、晶體對、形狀)粘度:B-PE>L-PE長支鏈更易纏結(jié).(常在吹膜時,B-PE+L-PE)彈性:B-PE>L-PE結(jié)晶度:B-PE7、物EHQ微纖共混物力學(xué)性能提高(2)CB/PET/PE復(fù)合材料。CB在相間遷移CB從PE遷移至PET相表面,采用微纖化技術(shù)(EHQ),PET形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),從而降低導(dǎo)電逾滲值,提高導(dǎo)電性。(3)動態(tài)保壓/剪切控制取向注塑成型(取向、共連續(xù)相高含量方向移動)(4)磁場誘導(dǎo)CNT/PC,PE結(jié)晶(5)混沌混合制備多層納米共混物