UHMWPE/HDPE挤出拉伸片材取向结构和力学性能的研究

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本文主要研究相对低分子量HDPE和在低分子量HDPE中添加少量UHMWPE的诱导体系在拉伸作用下结晶形态和力学性能的变化。结果发现:在一定的加工条件下UHMWPE的取向诱导作用明显,并使力学性能得到提高。研究内容如下:1.将纯料HDPE在不同的熔融温度和拉伸速率下拉伸,发现拉伸速率相同时,纯料HDPE挤出温度越低,取向度越高,其结晶度也越高。挤出温度相同时,纯料HDPE熔体随着拉伸速率的增大,取向度增大后减小,结晶度变化不大。2.与纯料HDPE体系相比,添加UHMWPE对HDPE的取向诱导作用在较高的挤出温度(210℃、190℃)下比较明显,致使UHMWPE/HDPE复合体系的整体取向度提高,但是挤出温度较低(170℃)时,反而影响其取向结构的形成。在相同的加工条件下,其取向值比纯料HDPE的还要低很多。3.在100℃的环境温度中做拉伸力学性能测试发现,添加UHMWPE后在较高的熔融温度下拉伸的片材力学性能提高明显,而在较低的熔融温度下拉伸的片材力学性能反而低于纯料HDPE,这与取向度的测试值规律相符,可以看出取向结构的形成是使试验样品力学性能提高的关键因素。本课题的研究验证了UHMWPE的大分子链对HDPE的取向诱导作用,发现UHMWPE的大分子链能够有效的解缠和取向是诱导HDPE取向结晶的关键,这种取向结构的形成会使材料在取向方向上的力学性能得到提高。
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