高聚物流变与工艺关系.ppt

高聚物结晶特征 表8 不同聚合方法PE的结晶度 PTT 的结晶动力学研究 PTT 的结晶动力学研究 PTT 的结晶动力学研究 高聚物流变学特征 高聚物流变学描述 微观 唯象 高聚物流变学实验分析 纤维素/[AMIM]Cl溶液的稳态流变性能 纤维素/[AMIM]Cl溶液的稳态流变性能 纤维素/[AMIM]Cl溶液的稳态流变性能 纤维素/[AMIM]Cl溶液的稳态流变性能 纤维素/[AMIM]Cl溶液的稳态流变性能 纤维素/离子液体的纺丝成形技术 动态流变性能 凝胶化 纤维素/[AMIM]Cl溶液的动态流变性能  纤维素/[AMIM]Cl溶液的动态流变性能  纤维素/[AMIM]Cl溶液的动态流变性能  高聚物流变学应用 PTT 的流变性研究 PTT 的流变性研究 流变学的研究： PTT 的流变性研究 PTT 的流变性研究 不同温度下1#、2#PTT样品的流动曲线 PTT 的流变性研究 图8 纤维素/[AMIM]Cl的动态流变曲线 图9 不同浓度的纤维素/[AMIM]Cl溶液复数粘度-角频率关系曲线 图10 不同浓度的纤维素/[AMIM]Cl溶液模量-角频率关系曲线 浓度的影响 图11 不同温度的纤维素/[AMIM]Cl溶液复数粘度-角频率关系曲线 温度的影响 应用 熔纺过程与聚合物流变特性、微细结构之间的关系图 熔体的粘度随剪切速率的增加而减小，呈现出切力变稀行为。 应用 图3-2 250℃1＃和2#PTT样品的流动曲线 * 3.2、聚合物的结晶性 聚合物本身的结晶性能影响加工性能和 材料性能。 聚合物在成型加工中的结晶 聚合物结构 加工条件 1、聚合物结晶 （1）聚合物的链结构与结晶关系 有利于结晶性的因素有 链结构简单，重复结构单元较小，相对分子质量中； 主链上不带或只带极少的支链； 主链化学对称性好，取代基不大且对称 规整性好； 高分子链的刚柔性及分子间作用力适中 （2）聚合方法与结晶 不同聚合方法制备的高分子化合物，结晶能力和结晶度大小是不相同的（表8） 2、成型加工与聚合物结晶的关系 （1）熔融温度和熔融时间 熔体中残存的晶核数量和大小与成型温度有关，也影响结晶速度。 加工时的熔融温度高，或熔融时间长，则聚合物在成型前所具有的结晶结构被破坏得多，残存的晶核少，熔体冷却时主要以均相成核形成晶核，故结晶速度慢，结晶尺寸较大。 反之，如熔融温度低，或熔融时间短，则残存晶核在熔体冷却时会引起异相成核作用，故结晶速度快，结晶尺寸小而均匀，有利于提高机械性能和热变形温度。 所以：T高（低） t长（短） 结晶速度慢（快） 成型压力增加，应力和应变增加，结晶度随之增加，晶体结构、形态、结晶大小等也发生变化。 应力有利于成核： 应力 大分子取向 诱发成核 应力大小： 低压生成大而完整的球晶； 高压生成小而形状不很规整的球晶。 （2）成型压力 成型时的冷却速度（从Tm降低到Tg以下温度的速度，主要看冷却介质的温度Tc ）影响制品能否结晶、结晶速度、结晶度、结晶形态和大小等。 Tc = Tmax，缓冷，结晶度提高，球晶大； Tc Tg，骤冷，大分子来不及重排，晶粒少，易产生应力； Tc = Tg，中速冷，有利晶核生成和晶体长大，性能好。 通常，采用中等的冷却速度，冷却温度选择在Tg～最大结晶速度的温度Tmax之间。 （3）冷却速度 3．成型后后处理方法与结晶性 （1）二次结晶—— 是指一次结晶后，在残留的非晶区和 结晶不完整的部分区域①内，继续结晶并逐步完善的过程。 这个过程相当缓慢，有时可达几年，甚至几十年。 （2）后结晶—— 是指一部分来不及结晶的区域，在成型 后继续结晶的过程。 在这一过程中，不形成新的结晶区域，而在球晶界面上② 使晶体进一步长大，是初结晶的继续。 ①②为二者的区别 两者均对性能不利，可通过热处理，加速这两个过程的 解决，但不彻底。 4．成核剂与结晶性 5．结晶性和物性 加成核剂可提高结晶速度，促进微晶生成，制品透明性提高。 聚合物中的晶体（微晶）类似大分子的“物理交联点”。 受结晶度影响的物性有：拉伸强度、弹性模量、冲击强度、耐热性(热变形温度)、耐化学药品性、吸水性、透明性、气体透过性、成型收缩率等。（很大程度与结晶结构有关） 例：表 9，表1