李孜孜
,
王嘉骏
,
顾雪萍
,
冯连芳
高分子材料科学与工程
随着高性能计算机的发展,采用多尺度数值模拟的方法,研究聚合物共混体系的微观相形态和介观相界面、相分离过程等,对聚合物功能化和高性能化具有重要指导意义。首先简要介绍现阶段应用于聚合物共混体系的模拟方法,比较了各种方法的应用尺度范围和适用体系,并阐述了如何实现从分子尺度到介观尺度的贯通模拟。详细讨论了以分子动力学和耗散粒子动力学为基础的多尺度模拟方法,在二元和三元的聚合物共混体系的相容性和相形态研究中的应用。最后对多尺度模拟聚合物共混体系的研究方向提出建议。
关键词:
聚合物共混
,
分子模拟
,
介观尺度模拟
,
耗散粒子动力学
雷华
,
徐宏彬
,
冯连芳
,
姚小利
,
翁志学
,
徐国斌
高分子材料科学与工程
给电子体在Ziegler-Natta催化剂中对提高聚丙烯的立构规整性具有非常重要的作用.近年来,研究给电子体的作用机理以及寻找新型的给电子体是该领域的热点,也是Ziegler-Natta催化剂的发展方向.文中综述了近年来在新型给电子体的开发方面的进展,如内给电子体的二醚类化合物,外给电子体的硅烷类等,并总结了有关给电子体作用机理的一般性规律,最后,对该领域的发展进行了展望.
关键词:
给电子体
,
Ziegler-Natta催化剂
,
聚丙烯
,
立构规整性
杨弋纬
,
王嘉骏
,
顾雪萍
,
冯连芳
高分子材料科学与工程
传统聚合物共混过程由于强剪切作用而存在聚合物易降解和耗能高的缺点。采用混沌混合制备聚合物共混物,具有可调控相形态和混合效率高的优点。文中阐述了混沌混合的几何模型,介绍了现有混沌混合设备及其混合机理。混沌混合制备聚合物共混物过程中相态经历了从层状到纤维,最终到液滴状的逐步转变过程,因此可通过相形态的控制来高效制备增韧、多层抗渗透、纤维及导电等聚合物基复合材料。
关键词:
混沌混合
,
聚合物共混
,
相形态
沈希军
,
张军
,
顾雪萍
,
冯连芳
,
蒋士成
,
汪燮卿
高分子材料科学与工程
研究了聚酯基础切片在氮气环境、水相环境以及热台偏光显微镜中的结晶特性.发现,氮气环境中90℃及以下聚酯切片的结晶度很小(约6%),温度高于100℃结晶度明显增加,二次高温结晶的结晶度与一次低温结晶温度有关;水相环境中80℃～90℃的结晶度(25%～35%)明显比氮气环境中的结晶度高;球晶生长速率在180℃～190℃范围内最大.创新提出"聚酯热水介质造粒与结晶集成"的新方法并确定了基本工艺条件:热水温度90℃～95℃,切片在热水中的停留时间2 s左右;气相结晶的热空气温度175℃～185℃,停留时间约5 min.
关键词:
聚酯
,
固相缩聚
,
结晶
曹聪
,
袁来深
,
冯连芳
,
王嘉骏
,
顾雪萍
高分子材料科学与工程
研究了不同分子量的聚丙撑碳酸酯（PPC）的熔融流变行为。流变分析表明,在流变测试过程（140℃~170℃）中PPC结构稳定;通过时温等效原理（TTS）得到了150℃的动态模量主曲线;随着分子量的增加,PPC的线性粘弹区范围增大,剪切变稀行为明显,高分子链松弛时间延长。PPC的流变行为符合＂Cox-Merz＂规则,由此可以通过动态测试获得高剪切速率下的PPC稳态粘弹特性。由Carreau-Yasuda（Osc）公式得到PPC的零切黏度（η0）,确定了η0与分子量之间的关系为η0∝-Mw2.8。
关键词:
聚丙撑碳酸酯
,
熔融流变
,
Cox-Merz规则
,
零切黏度
张军
,
沈希军
,
张建
,
冯连芳
高分子材料科学与工程
差示扫描量热(DSC)实验研究了聚酯切片在不同的结晶温度等温结晶样品的升温熔融行为.发现结晶温度升高,结晶熔融温度升高,切片的抗粘结温度升高;固相缩聚过程是结晶与反应同时发生的过程,反应时间延长,结晶层分布变窄,结晶熔融温度升高,且逐渐与升温熔融峰重合在一起;多段升温反应的方式,可逐步提高熔融粘结温度,避免粘结,提高反应速度.利用这种优化的反应方式,可缩短反应时间,特别适用于固相缩聚法生产高分子量(η>1.0 dL/g)聚酯.
关键词:
固相缩聚
,
结晶粘结
,
聚酯
,
工艺优化
徐俊杰
,
张先明
,
陈文兴
,
冯连芳
高分子材料科学与工程
微型锥形双螺杆挤出机(MCTSE)越来越多地应用于新型聚合物纳米复合材料的制备,但对其共混过程的理论研究相对较少.文中首先数值模拟MCTSE挤出聚丙烯(PP)熔体的过程,考察了加工参数和螺杆构型对MCTSE输送能力和沿着轴向平均压力分布的影响.研究表明,螺杆转速和螺距的增加均有利于提高熔体输送能力,沿着螺杆挤出方向,平均压力是先增加后减小.由求解得到速度场的时间积分获得粒子从入口到出口的运动轨迹,统计结果表明, MCTSE的螺杆结构有利于改变剪切或拉伸流动形态,螺杆转速更有利于调控停留时间分布(RTD).文中采用的数值模拟方法可以点对点分析MCTSE内高聚物熔体沿着轴向流动的分散、分布和轴向混合特征.
关键词:
微型锥形双螺杆挤出机
,
混合指数
,
停留时间分布
张军
,
沈希军
,
张建
,
冯连芳
,
胡国华
高分子材料科学与工程
采用差示扫描量热（DSC）方法研究了聚对苯二甲酸乙二酯（PET）固相缩聚工艺过程中切片及粉尘的结晶熔融及降温结晶行为,研究表明,切片与粉尘呈现出不同的结晶行为,切片随工艺过程的进行,特性黏度增加,降温结晶能力减弱;而粉尘特性黏度增加的幅度更大,降温结晶能力增强;预结晶及结晶粉尘因摩擦形成了更高熔融温度（267.5℃）下的结晶;高的无机杂质的浓度,促进了粉尘的降温结晶成核;粉尘高的结晶能力,易造成后产品加工过程形成结晶斑点。
关键词:
聚对苯二甲酸乙二酯
,
粉尘固相缩聚
,
结晶行为
范舒阳
,
李浩
,
张先明
,
陈文兴
,
冯连芳
高分子材料科学与工程
首先合成含有氨基保护官能团的单体{1-甲基-1[3-(1-甲基乙烯基)苯基]乙基}-氨基甲酸1,1-二甲基乙酯(TMITBC),并将其接枝到聚丙烯(PP)上,然后通过脱保护反应得到侧链上含有氨基官能团的PP改性聚合物.采用傅里叶变换红外光谱仪、旋转流变仅、差示扫描量热仪和接触角测试研究了单体用量对PP接枝率、产物的流变性能、熔融与结晶行为和亲水性的影响,重点研究了氨化前后功能性聚合物各性能的改变.结果表明,TMITBC单体成功接枝到PP链上;PP接枝率随着TMITBC含量的增加先增加后降低;当TMITBC含量较小时,接枝聚合物的复数黏度变化不大,TMITBC量较大时,复数黏度显著降低,氨化后复数黏度相应有所增加;接枝改性后的PP相比于纯PP结晶温度有所升高,熔融温度有所降低,亲水性有所增加并且氨化之后的亲水性更好.
关键词:
氨基功能化聚丙烯
,
接枝率
,
流变性能
,
亲水性
