显微镜图像分析研究聚丙烯／尼龙1010共混物相结构及其性能.pdfVIP

维普资讯 第 1期 高 分 子 学 报 NO．1 2008年 1月 ACTA POLYMERICA SINICA Jan．，2008 显微镜 图像分析研究聚丙烯 ／尼龙 1010共混物 相结构及其性能 马桂秋 娄 杰 张丁浩 盛 京 (天津大学材料科学与工程学 院 天津 300072) 摘 要 用扫描 电子显微镜 图像分析研究了聚丙烯，聚酰胺 1010共混物及其部分相容体系的相形态结构，计 算 了表征相结构和尺寸的结构参数 ，如分散相 的平均直径、平均弦长和分散相 的质心相关距等 ．并分别讨论了 聚丙烯，聚酰胺 1010共混物及其部分相容体系的相形态 以及其结构参数与共混物组成 的关系 ．测定了聚合物 及其共混物体系的力学性能，讨论 了共混物组成与力学性能的关系 ．聚丙烯，聚酰胺 1010共混物 的拉伸模量 与组成 的关系较为复杂 ，但其部分相容体系的拉伸模量与组成呈线性关系 ．聚丙烯，聚酰胺 1010及其共混物 体系的屈服强度与共混物组成均呈线性关系．表征相结构的两相平均弦长 比(z。II，)与组成 以及共混物体系 力学性能与组成 的关系，二者相似 ．同时讨论 了体系力学性能随相尺寸等的变化规律 ． 关键词 聚丙烯，尼龙 1010共混物 ，多相聚合物相结构，多相聚合物力学性能 多相聚合物体 系、特别是聚合物共混物的研 用等效椭 圆方法将其中每个颗粒以最接近的椭圆 究至今 已有几十年 的历史 ，从相形态结构到相容 来代替 ．本课题组应用显微镜 图像处理技术研究 体系的相分离 ，相间的相互作用和体系的增容等 了聚合物共混物的相形态结构和分形行为 ． 都有广泛的研究 ，并有专著 ，已形成 了产业 ． 聚合物的力学性能 ，特别是多相聚合物复杂 DOW 化学等公 司完 成 了 乙烯一1一辛烯共 聚 物 体系的力学性能是科学界与产业界十分关注的问 (EOC)弹性体的生产后 ，有关用 EOC改性聚丙烯 题 ．有关聚合物力学性能的研究有广泛报道 ．对于 (PP)的研究十分活跃 ，张玲等 “介绍了这些研究 多相聚合物体系，Kunori和 Geil等 用微观力 的进展 ．Da—Silva等 对 PP／EOC共混物进行了较 学模型研究了以聚碳酸酯为基础的共混物的力学 系统的研究 ．随着上世纪末国际大石油化学公司 性能，并进行 了试验验证 ．VanGheluwe等 讨论 的并购重组及相关科学技术与工业的迅速发展 ， 了不同形貌如纤维状和棒状 的分散相对材料力学 对有机高分子材料 的性能提出了新 的和更高的要 性能 的影 响．Willemse等 发现 ，双连续 的聚乙 求 ，发展高分子材料新的合成工艺路线和结构 、通 烯 ／聚丙烯 (聚苯 乙烯)具有很高的拉伸模量 ，超出 过共混改性实现聚合物 的高性能化和功能化等 ， 了现有关于双连续形态共混物模量 的预报结果 ． 为聚合物共混和共混物的研究及应用提供 了更大 谢志民等 研究 了聚丙烯 ／聚苯 乙烯 的相结构形 的研究空间，并得以继续广泛深入地发展 ． 态和体系的力学性能 ，但是 ，在双连续相 区没有得 随着计算机软件和图像处理技术的发展 ，计 到 Willemse的结果 ． 算机图像处理技术在聚合物显微 图像处理中得以 聚合物共混物结构与性能的关系由于多相聚 广泛应用 ．Nakai_1等在研究热致液晶共聚酯的相 合物的复杂性 ，至今 尚很少得到普适的定量结果 ． 分离过程时，用数字图像法对加热相分离的偏光 如何预报聚合物共混物的力学性能是当今材料设 显微镜 (PLM)图像信息进行二值化处理 ，得到 了 计中十分重要