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本文利用静态超声辐照装置对尼龙6(PA6)熔体进行超声力化学降解,通过粘度测试法、FT-IR等测试方法,系统研究了PA6熔体超声降解动力学及其降解机理:研究了超声动态挤出过程中超声波对尼龙6/高密度聚乙烯共混体系分子链结构、力学性能、结晶性能和流变性能的影响,为改善聚合物共混体系的加工性能和力学性能提供了新途径。 本文提出了PA6熔体在静态超声辐照作用下的自由基断裂机理,超声波对PA6熔体的力化学作用是一个扩链与降解的竞争反应,其过程满足Mt=M∞+Ae-kt动力学方程。PA6熔体的超声降解过程由超声功率、超声作用时间、超声作用距离等因素共同决定。 在PA6/HDPE体系的超声挤出过程中,超声辐照所提供的能量场作用、高频剪切振动会导致共混物熔体口模温度升高、口模压力降低、挤出产量提高,因此,超声辐照能有效改善共混体系的加工性能。 超声辐照可以改善PA6/HDPE共混体系分散相粒子在基体中的分布,经超声辐照后,相形态结构更加稳定,共混体系分散相粒子尺寸明显减小,粒径分布均一化,经50W超声辐照的HDPE平均粒径由17.35μm降低至13.65μm。超声辐照对共混体系的力学性能有一定程度的影响,力学强度的大小由超声增容作用和降解作用共同决定,在一定的超声辐照功率和体系组分比条件下,共混体系的拉伸强度和冲击强度都有所提高。超声辐照四川大学硕一十学位论文能在一定程度上改善PA6/HDPE共混体系的相容性,提高共混体系的力学性能。 共混体系的相容性还可以通过动态流变数据进行表征。实验数据表明,经超声辐照后的HPA6/HDPE体系,动态交叉点模量和零剪切粘度都明显提高,同样表明超声辐照改善了共混体系的相容性。 超声辐照对共混体系各组分结晶温度和晶型无明显影响,对结晶度影响较大。对L以6舰DPE(80/20)体系,超声辐照抑制了HDPE的结晶,其结晶度随超声功率的增加降低明显。关键词:超声波尼龙6高密度聚乙烯结构性能一11一