編號：NMJS04897
篇名：黏彈性對聚丙烯/碳納米管復(fù)合材料熔體擠出特性影響研究
作者：陽京京； 方華高； 章亞瓊； 施文濤； 陳鵬； 王志剛；
關(guān)鍵詞：聚丙烯； 碳納米管； 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)； 流變學(xué)； 擠出收縮；
機(jī)構(gòu)： 中國科學(xué)院軟物質(zhì)化學(xué)重點實驗室中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)高分子科學(xué)與工程系； 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所；
摘要： 通過動態(tài)流變學(xué)方法研究了2種不同黏彈性的聚丙烯(iPP-1和iPP-2)及其與碳納米管(CNTs)的復(fù)合材料(CNTs/iPP)的熔體動態(tài)黏彈性,并進(jìn)一步以毛細(xì)管流變儀研究了熔體黏彈性對iPP及CNTs/iPP復(fù)合材料在高速擠出流場中擠出特性的影響.研究表明,200℃下iPP-1的黏度和儲能模量(G’)明顯低于iPP-2;CNTs/iPP復(fù)合材料的儲能模量G’在低頻區(qū)域均顯示出與頻率無關(guān)的類固體平臺區(qū),說明CNTs含量為5 wt%的復(fù)合材料體系中均形成了穩(wěn)定的CNT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).iPP及CNTs/iPP復(fù)合材料在高剪切速率下均表現(xiàn)出強(qiáng)烈的剪切變稀行為,CNT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)存在導(dǎo)致復(fù)合材料的黏度和剪切應(yīng)力同iPP基體相比則明顯提高.CNTs/iPP復(fù)合材料的擠出物螺旋畸變和擠出脹大比同iPP相比顯著減弱.以黏彈性較強(qiáng)的聚丙烯(iPP-2)為基體的復(fù)合材料熔體在較高擠出速率下仍然表現(xiàn)出擠出脹大行為,然而在較低剪切速率下甚至可以出現(xiàn)擠出收縮特性,更為顯著的是以黏彈性較弱的聚丙烯(iPP-1)為基體的復(fù)合材料熔體在全部擠出速率下均表現(xiàn)出擠出收縮特性,這是因為在高剪切速率下CNT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不足以抑制黏彈性較強(qiáng)的iPP鏈彈性形變和回復(fù),而在低剪切速率下CNT網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)足以抑制黏彈性iPP鏈的彈性形變和回復(fù),導(dǎo)致了這種復(fù)合材料熔體擠出收縮特性.
