聚乙烯微孔材料微观结构形成过程研究.pdfVIP

维普资讯 菇一 。 第 27卷 第 3期 北 京 化 工 大 学 学 报 ． 27．No3 2O∞ 年 JOURNAL0FBEIJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGY 2000 聚乙烯微孔材料微观结构形成过程研究 堡 ± 朱复华 (北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所，北京 100029) 摘 要：超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)微孔材料中的微孔结构是通过热致相分离方法 (ThermallyInduced PhaseSeparation．TIPS)形成的。TIPS过程涉及到聚合物 一溶剂二元体系，二元体系的相分离过程对微观结构的形 成有很大影响。通过 UHMWPE一石蜡油二元体系平衡态和非平衡态相图的测定，利用扫描电子显微镜 (SEM)研究 了二元体系的相分离过程以及不同玲却速度下形成的微观结构。 关键词：芦高相对分子质量墨三苎；里!!；塑坌墨；塑旦 车技叫召陶 中图分粪号 ： 6；。6 2 ，、， ． UuHHMMwwP尸EE．．锑{爿 … ， ． 和实现微孔材料的结构控制提供了依据。 1 实验部分 超高相对分子质量聚 乙烯 (UHMWPE)是指 相对分子质量在 150万以上的线性聚乙烯 。该种新 1．1 实验原料 型聚乙烯具有普通聚乙烯和其它工程塑料所无可 UHMWPE树脂，北京助剂二厂生产，M = 比拟的耐磨性、耐冲击性、耐腐蚀性和 自润滑性等 278万；石蜡油，天津红星化工 厂生产；抗氧剂 优异的综合性能，具有非常广泛的应用前景_1』。 1010，天津力生化工厂生产。 UHMWPE微孔材料就是利用了UHMWPE的特性 1．2 试样制备 以及内部的微孔结构，使之成为一种优 良的功能性 将UHMWPE与石蜡油按不同 比例混合后加 材料。本文利 用热致相 分离法 (TIPS)来成型 入一定量的抗氧剂，将混合物加热至433K到453 UHMWPE微孔材料，该法可以应用于许多 由于溶 K，不断搅拌使其均匀，然后分别倒入试管中密封， 解度差而不能用湿 、干相分离方法l2解决微孔成型 并分别以不同的冷却速度冷至常温。 的聚台物，可以应用于极性和非极性聚合物，形成的 1．3 相图的测定 微观结构具有多样性 J，产生厚截面上各 向相同的 UHMWPE-石蜡油二元体系相 图包含两条 曲 微孔结构等。针对TIPS过程涉及到聚合物 溶剂二 线，一是固一液相分离 曲线，二是液一液相分离 曲线。 元体系，本文测定了UHMWPE．石蜡油体系的平衡 平衡态固一液相分离曲线的测定过程如下： 态和非平衡态相图，该相图能够准确地判断体系在 (1)利用差示扫描量热仪 (DSC)在升温和降温 不同组分及温度下所处的状态及其变化趋势。结合 时分别测定不同组分试样 的熔点 rf 和结 晶温度 不同条件下得到的微孔材料微观结构的电子显微照 T。； 片，可将组分、温度等参数与微观结构通过相图联系 (2)调整不同的升温和降温速率获得同一体系 起来。 不同的熔点和结晶温度 ； 实际的微孔材料成型是一个动态过程，平衡状 (3)利用 Hoffman—Weeks作图法确定不同组分 态在成型过程中是不存在的。因此。本文着重研究 时UHMWPE的平衡熔点，不同组分平衡熔点的连