聚合物自由體積的正電子譜學(xué)研究.pdf

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文聚合物自由體積的正電子譜學(xué)研究姓名：張憲鋒申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：粒子物理與核物理指導(dǎo)教師：周先意;范揚眉20040501中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博L 學(xué)位論文3 、對聚丙烯／苯乙烯．丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物共混體系( P P ／S B S ) 的研究。實驗結(jié)果顯示，向P P 中混入S B S 能顯著增大材料中的自出體積分?jǐn)?shù)，這將有利于聚合物分子鏈段的活動，也會導(dǎo)致體系的玻璃化溫度降低，說明材料的低溫沖擊性能得到了改

2、善，達到了對P P 的低溫沖擊性能進行改性的目的。／根據(jù)S B S 對自由體積分?jǐn)?shù)的影響討論了關(guān)于聚合物共混的“混合法則”，表明P P 與S B S 的相互作用參數(shù)小于零，但大小與S B S 的含量有關(guān)，說明P P ／S B S是部分相容的聚合物對；進而得到了二者發(fā)生兩相分離的臨界含量為：血雎= 4 1 ．4 ％，即S B S 含量低于4 1 ．4 ％時，P P 與S B S 之間表現(xiàn)為部分相容的特征，而S B S 含量大于4 1 ．4

3、 ％時將發(fā)生兩相分離。同時實驗結(jié)果中自由體積分?jǐn)?shù)隨S B S 含量的改變與D o o l i t t l e 方程的預(yù)期相悖，證明P P ／S B S 體系屬于非牛頓流體。k 曠4 、關(guān)于高密度聚乙烯／炭黑( H D P E ／C B ) 、高密度聚乙烯／三元乙丙橡膠／炭黑( H D P E ／E P D M ／C B ) 復(fù)臺導(dǎo)電材料的研究，主要是用e + 壽命譜技術(shù)確定了H D P E ／C B 體系的逾滲域值為2 0 p h r

4、，并結(jié)合W e s s l i n g 模型對逾滲效應(yīng)作出了解釋，認為該效應(yīng)主要是由于2 0 p h r 時炭黑顆粒的重新分布而造成的。膳融溫度附近的『F 溫度系數(shù)效應(yīng)( P T C 效應(yīng)) 緣于高分子鏈段和C B 顆?；顒幽芰υ鰪?，導(dǎo)致破壞了原來的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)：而N T C 現(xiàn)象是由于C B 顆粒的運動而建立“動態(tài)”導(dǎo)電通路的結(jié)果。對H D P E ／C B 進行輻射交聯(lián)處理能有效地抑制N T C 效應(yīng)，從而改善t t D P E ／C

5、B 復(fù)合材料的高溫P T C 特性。另外，向H D P E ／C B ( 2 0 p h r C B ) 體系中摻入一定量( 1 0 ％) 的E P D M 后，能顯著地消除復(fù)合材料中的大尺寸自由體積，固定了C B 顆粒的位置，從而達到了穩(wěn)定復(fù)合導(dǎo)電材料的P T C 導(dǎo)電性能的目的。因而比較理想的原料配比為H D P E ／E D P M ／C B = 9 0 ／1 0 ／2 0 p h r ?！? ．2 一一5 、根據(jù)高密度聚乙烯(

6、H D P E ) 的自由體積參數(shù)隨溫度的變化關(guān)系討論了H D P E的熱轉(zhuǎn)變與多重弛豫過程。／1 ) 對H D P E 中的e + 壽命譜進行了四分量分析，并首次發(fā)現(xiàn)經(jīng)過微分處理后e + 的湮沒參數(shù)對溫度的變化很敏感。2 ) 發(fā)現(xiàn)了H D P E 的表觀雙玻璃化轉(zhuǎn)變和對應(yīng)晶區(qū)的三重?zé)岢谠ミ^程，這在e + 譜學(xué)領(lǐng)域還未曾有過類似報道。3 ) 認為P s 在H D P E 的結(jié)晶區(qū)也有一定的產(chǎn)額，這是與傳統(tǒng)觀點不同的看法；4 ) 探討了e

7、 + 源對高密度聚乙烯的輻照效應(yīng)，證明溫度是交聯(lián)反應(yīng)的重要因素，只有當(dāng)溫度達到玻璃化溫度時才能在非晶區(qū)比較迅速地產(chǎn)生交聯(lián)：而輻射對e + 湮沒的影響主要是通過產(chǎn)生極性自由基捕獲e + ，與o ．P s 的形成相競爭，從而達到降低o ．P s 產(chǎn)額的效果。5 ) 最后結(jié)合自由體積理淪給出了根據(jù)e + 壽命譜實驗結(jié)果直接求H D P E 的熱膨脹系數(shù)的辦法，這是對B a n d i u c h 給出的方法的改進。l 乒．關(guān)鍵詞：正電子湮沒壽