论文摘要
流变学是研究材料变形规律及其流动的学科。高分子材料流变学则是研究高分子材料在熔融状态下的流变行为,这种流变行为和高分子材料内部结构及其物理,化学性质的关系通常是通过大量精确的实验基础上总结的经验理论。高分子流变学粗略的可分为高分子材料加工流变学和高分子材料结构流变学两大类,本文主要侧重于结构流变学,研究高分子材料奇异的流变性质与其微观结构,包括分子链结构,聚集态结构之间的关系,通过高分子流动模型,沟通材料的宏观流变性质和其微观结构参数之间的关系。本文选用几种商业聚丙烯,通过毛细管流变仪及旋转流变仪对聚丙烯结构和流变性能进行了表征,通过大量流变实验总结了聚丙烯结构及其流变性能的关系,并通过流变模型及经验公式对实验数据进行了分析。发现通过流变测量可以定性分析其分子量和分子量分布,对参数进行校正可以定量测量。为聚丙烯工业生产及其产品质量分析提供了实验依据。并以聚丙烯为基体,以天然凹凸棒土为纳米填料,通过熔融共混的方法制备了凹凸棒土／聚丙烯纳米复合材料。分析了凹凸棒土／聚丙烯纳米复合材料的结构与流变性能的关系,从稳态流变到动态流变分析了凹凸棒土／聚丙烯纳米符合材料的流变性能。通过对凹凸棒土／聚丙烯复合材料进行性能与结构表征,发现凹凸棒土在聚丙烯中分散较为均匀并可达到纳米级分散,但还存在少量团聚体。凹凸棒土的加入并没有改变聚丙烯材料的晶形,适量凹凸棒土的加入可以提高聚丙烯的拉伸强度。流变性能测试说明储能模量和损耗模量均有增加,随着凹凸棒土的浓度增加,凹凸棒土／聚丙烯复合材料表现出较强的剪切变稀行为和较强的剪切屈服应力,属于假塑性流体,其流变行为对剪切速率,温度和凹凸棒土含量均具有明显的依赖性。XRD衍射发现凹凸棒土不同于其他层状粘土纳米复合材料,在聚丙烯基体中不发生插层结构,其加入也没有改变聚丙烯的晶形。