伸展流變裝置的研制與伸展誘導的高分子結晶.pdf

1、流動場誘導高分子結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。經過了幾十年的關于流動場誘導高分子結晶的研究，高分子領域的科研人員已經得到了一些重要的結果：①流動場可以促進高分子結晶動力學，即便較小的流動場可能使得結晶速率大幅提高；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)下的高分子熔體結晶的晶體形態(tài)多為球晶，流動場足夠強時，串晶可能會產生，這就是通常所述的shish-kebab結構。②流動場對于高分子熔體結晶

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構形成以及加速結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晶的機理的一個重要原因。本研究在前人的基礎上，得出流動場誘導結晶必須利用流變-同步輻射相結合的手段才能

3、充分闡明shish-kebab的形態(tài)以及形成過程，進而構建高分子流動場誘導結晶的理論模型。本研究主要做了以下工作：
　　 第一部分是伸展流變裝置的設計，加工與調試。參考前人關于伸展流變裝置的經驗，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參數，去選擇電機，扭矩傳感器，以及設計加

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，經過反復的機械調試，控溫調試以及電機控制程序調試后，得到了滿足要求的熔體拉伸裝置。測試結果顯示裝置性能滿足我們研究拉伸誘導高分子結晶的需要。
　　 第二部分是利用伸展流變裝置研究流動場誘導高分子結晶中的shish形成的臨界應變。結合美國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