含微交聯分子鏈網路的聚乙烯流動誘導互連串晶研究

《含微交聯分子鏈網路的聚乙烯流動誘導互連串晶研究》是依託四川大學，由雷軍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：含微交聯分子鏈網路的聚乙烯流動誘導互連串晶研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：雷軍
• 依託單位：四川大學

項目摘要

流動誘導的串晶(shish-kebab)賦予了聚合物優異的力學性能。目前，促進串晶形成的方法除了在熔體凍結過程中提供剪下或拉伸流場外，就是添加少量長鏈分子，其原理是增加分子鏈間的纏結，使纏結網路在流動取向後松馳較慢，故易於形成shish晶核。然而，這種纏結在流動場還是存在解纏的可能，故促進串晶形成的作用有限，且製品芯層不會生成串晶。本項目提出利用微交聯網路松馳較慢的特性，將其加入聚乙烯中以促進串晶形成。從前期研究成果看，將3%的微交聯聚乙烯（輻照劑量5kGy）加入聚乙烯基體後，其振動注塑樣品的芯層也生成了串晶，使串晶比例大幅度提高，力學性能也得到顯著增強，這說明微交聯網路確實起到了促進串晶生成的作用，這是從來沒有報導過的。本項目擬利用同步輻射和剪下熱台線上跟蹤研究含微交聯網路的聚乙烯流動誘導結晶過程，最後利用振動注塑技術成型樣條，通過測試力學性能和結構表征揭示其形態、結構與性能之間的關係。

結題摘要

本項目圍繞聚合物分子結構以及加工外場對聚合物流動誘導結晶影響這一基礎科學問題開展研究，主要採用同步輻射檢測裝置表征聚合物的晶體形態結構，利用取得的研究成果指導實際加工過程中聚合物的結構與性能調控，從而弄清聚合物“加工-結構-性能”的關係，從基本原理到實際工程方案設計為製備高性能聚合物製品和擴展其套用打下了良好基礎，順利完成了項目預定的研究目標。此項目對以下四個方面開展了研究：①不同聚乙烯分子網路結構對流動誘導聚乙烯基體中shish-kebab形成以及製品力學性能影響的機理和相關基礎科學問題；②利用自製壓力-剪下儀開創性地研究了壓力場下流動誘導等規聚丙烯的結晶行為，揭示了壓力對等規聚丙烯在流動下結晶的影響規律；③利用等規聚丙烯在流動場下形成的晶體網路增強無規聚丙烯，從而使無規聚丙烯得到高效高性能化利用；④受限條件下低維度納米粒子（碳納米管）誘導等規聚丙烯結晶的相關研究，揭示了碳納米管對等規聚丙烯結晶的多重影響，比如阻礙分子鏈運動、加速成核等。研究成果共發表SCI收錄期刊論文6篇。