伸展流變裝置的研制與伸展誘導的高分子結(jié)晶.pdf

1、流動場誘導高分子結(jié)晶是高分子材料熔體加工的核心問題，也是高分子科學的重要課題。經(jīng)過了幾十年的關(guān)于流動場誘導高分子結(jié)晶的研究，高分子領(lǐng)域的科研人員已經(jīng)得到了一些重要的結(jié)果：①流動場可以促進高分子結(jié)晶動力學，即便較小的流動場可能使得結(jié)晶速率大幅提高；流動場足夠強時可以使得高分子晶體形態(tài)發(fā)生變化，通常靜態(tài)下的高分子熔體結(jié)晶的晶體形態(tài)多為球晶，流動場足夠強時，串晶可能會產(chǎn)生，這就是通常所述的shish-kebab結(jié)構(gòu)。②流動場對于高分子熔體結(jié)晶

2、動力學的促進主要是對于高分子成核期的促進作用，而非晶體生長過程中的促進。③高分子材料的分子量大小以及分子量分布在流動場誘導高分子結(jié)晶中扮演重要角色，通常認為高分子量部分對于高分子熔體流動誘導取向結(jié)構(gòu)形成以及加速結(jié)晶動力學過程起到重要作用。然而，定量研究流動場誘導高分子結(jié)晶的實驗卻非常少，這也是阻礙高分子加工科研人員獲得流動場誘導高分子結(jié)晶的機理的一個重要原因。本研究在前人的基礎(chǔ)上，得出流動場誘導結(jié)晶必須利用流變-同步輻射相結(jié)合的手段才能

3、充分闡明shish-kebab的形態(tài)以及形成過程，進而構(gòu)建高分子流動場誘導結(jié)晶的理論模型。本研究主要做了以下工作：
　　 第一部分是伸展流變裝置的設(shè)計，加工與調(diào)試。參考前人關(guān)于伸展流變裝置的經(jīng)驗，尤其是市場上目前存在的伸展流變裝置如Sentmanat ExtensionalRheometer(SER)流變儀，并考慮我們要研究的對象：通用的高分子材料如聚丙烯，聚乙烯，聚環(huán)氧乙烷熔體的一些技術(shù)參數(shù)，去選擇電機，扭矩傳感器，以及設(shè)計加

4、熱倉。借助機械加工以及軟件控制這些手段將伺服電機，高精度扭矩傳感器以及熔體拉伸部分組合成為伸展流變裝置。最后，經(jīng)過反復的機械調(diào)試，控溫調(diào)試以及電機控制程序調(diào)試后，得到了滿足要求的熔體拉伸裝置。測試結(jié)果顯示裝置性能滿足我們研究拉伸誘導高分子結(jié)晶的需要。
　　 第二部分是利用伸展流變裝置研究流動場誘導高分子結(jié)晶中的shish形成的臨界應變。結(jié)合美國Akron大學的王十慶教授的高分子熔體流變研究的最新進展，我們用流變手段定量地研究了高