多种原位微纤物的制备及其力学性能

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采用“熔融挤出-冷拉伸-热拉伸”工艺制备了PE/PA6、PP-B/PET、HDPE/PET、混合聚烯烃(PO)/PET四种原位微纤物,研究了连续相聚烯烃的选择、成型工艺、微纤形成位置、拉伸比和分散相用量对原位成纤及其产物力学性能的影响。并使用扫描电子显微镜(SEM)对微纤产物的微观形态、尺寸、长经比及分布状态进行了研究。在国内首次将进口的微型铂电阻(Ptl00)作为挤出机的测温元件,实际应用表明,它具有感温准确、与温度计读数对应一致、长期使用准确可靠的特点。使用单螺杆挤出机对PP-B/PET和HDPE/PET进行熔融挤出的研究证明,单纯熔融挤出就可以形成部分微纤,但这些微纤的长径比较小,粗细不均,数量也较少;而通过将模头挤出的条状物经过冷拉伸和热拉伸处理,可以形成粗细均匀、质量更好的微纤。通过制样,用SEM可以清晰直观地观察到原位微纤物的微纤,系列研究发现,PA6微纤的直径约在5-12μm之间,而PET微纤直径在1-3μm之间。对于PE/PA6体系,PA6的用量不应超过20%,挤出温度条件为200,230,250,200℃(机头),挤出物经20℃水浴冷却拉伸,然后在80-90℃之间进行退火,拉伸比为3,可以制备出原位微纤共混物。产物的MFR随拉伸比和PA6用量的增加而显著减小。随拉伸比提高,共混物的拉伸强度和断裂伸长率得到改善。随PA6用量的增多,共混物的拉伸性能并未有明显改善,冲击屈服强度呈上升趋势。对于PO/PET体系,挤出工艺最好的连续相是PP-B,最适宜的工艺条件是:从进料口到机头温度分别为220,250,260,220℃(机头),螺杆转速为50rpm,拉伸比为3。随拉伸比提高,PO/PET原位微纤共混物的MFR均显著降低;拉伸屈服应力和冲击强度都有所改观。PET用量增加,共混物的MFR都有所下降;拉伸屈服强度及断裂强度都有增大趋势;原位微纤的形成并没有使共混物的冲击性得到能明显改善。
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