不同維度碳系材料填充無規共聚聚丙烯的流變行為

李媛媛,喬 盼,賈婷婷,尚子豪,胡海青

(青島科技大學 高分子科學與工程學院;橡塑材料與工程教育部重點實驗室,山東 青島 266042)

無規共聚聚丙烯(PPR)是一類鏈結構含有1%～7%乙烯和93%～99%丙烯的熱塑性通用塑料,被廣泛應用于注塑、薄膜、片材擠出等加工領域[1]。但存在強度不高、耐寒性及阻燃性較差等缺陷,因此限制了其在某些領域的應用。多壁碳納米管(MWCNTs)、少層石墨烯(FLG)和炭黑(CB)等碳系填料具備高比表面積、低密度和優良的導電和導熱等性能[2-3]。利用碳系填料制備功能性復合材料的方法受到越來越廣泛的關注。

聚合物的流變性能對于反映材料內部結構及指導加工工藝條件、設計設備、改善產品質量具有重要的指導意義。熔體流動主要有2種形式:剪切流動和拉伸流動[4]。目前剪切流動作為材料加工成型中最普遍的流動方式已經得到了深入研究。研究發現分子結構的細微變化在剪切流動中不容易被檢測到,但在拉伸變形中可以觀察到[5]。另外,拉伸硬化[6](拉伸黏度隨拉伸速率增加而上升的現象)引起的“自修復”效應有利于熔體的均勻變形,可提高聚合物在紡絲和成膜過程中的穩定性[7],因此研究拉伸硬化現象對理解分子構象和聚合物運動規律具有重要意義。KOTSILKOVA[8]通過研究PMMA/黏土納米復合材料的流變學和結構之間的關系發現納米粒子的加入可使復合材料出現拉伸硬化現象。UEMATSU 等[9]研究了含有碳纖維 (CF) 和高密度聚乙烯 (HDPE) 的毛細管擠出行為,認為拉伸硬化的出現是CF的存在抑制了 HDPE 鏈的延伸,而與其取向無關。……