《填料加入和液晶聚合物成纤协同提高聚合物熔体流动性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《填料加入和液晶聚合物成纤协同提高聚合物熔体流动性（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高分子材料科学与工程研讨会填料加入和液晶聚合物成纤协同提高聚合物熔体流动性何嘉松北京分子科学国家实验室，工程塑料重点实验室，高分子科学与材料联合实验室，中国科学院化学研究所，北京1 0 0 0 8 0通常，添加填料( 纤维或微珠) 会增大聚合物的熔体黏度。然而，对聚合物材料的要求往往是既要具有优异的力学性能，又要具有优异的加工流动性。本工作将报告填料的加入和热致液晶聚合物( L C P ) 的成纤协同提高聚合物熔体的流动性。流变混杂效应研究发现，由基体聚合物、填料和热致液晶聚合物组成的三元混杂体系，如聚碳酸酯( P C ) ，玻璃纤维( G F ) f i t , C P 、聚酰胺6 ( F
2、A 6 ) G F L C P 、P A 6 ，玻璃微珠( G B )L C PI IJ 和P C 纳米二氧化硅L C P 的熔体黏度都大为降低，低子它们的组分聚合物、填充了的聚合物和L C P 聚合物的共混物。更有甚者三元混杂体系的黏度还随着填料加入量的增大而降低。这种现象普遍存在，以致成为一种规律。由此，我们提出了流变混杂效应( r h e o l o g i c a lh y b r i de f f e c t ) 这一术语I l l 。它的定义是，一个三元聚合物共混物由于受到共混物中贫相聚合物的影响，其熔体黏度随着填料加入量的增加而降低的流变学现象。重要的是，这些三元聚合物体系在流动
3、性能改善的同时。力学性能仍然优异 L C P 成纤的多尺度效应进一步的研究发现，这些体系的黏度降低都与体系中L C P 熔体小滴的变形、成纤很好地相关。L C P 微纤有效地润滑聚合物熔体。并极大地降低了体系的黏度，而L C P 圆球的作用却很小。显然。这一现象已经超出了流交性能影响形态的内容范围需要对流变学与形态学因素的相互影响有深入的认识。为此，从实验上研究了不同的聚合物添加不同形状、不同尺寸( 微米级和纳米级) 的填料后，L C P 成纤的多尺度效应 在含玻璃纤维的P C L C P 、P A 6 L C P 共混物中L C P 的熔体小滴受到G F 和L C P 界面处的局部强剪切和拉
4、伸流动作用，而变形、成纤。在P I A 6 G B 体系中，L C P 受到玻璃微珠微辊子的拉伸作用变形成为微纤。这种作用如此强烈，以致形成了平均直径为3 0 纳米的原纤【2 1 。拉伸作用的形成依赖于玻璃微珠在体系中的迁移和选择性分布在热力学上受到组分间界面张力的控制。对P C G B L C P 体系p J ，从毛细管数和流体动力学上分析了玻璃微珠的含量和尺寸对 L C P 成纤的影响。在含纳米二氧化硅的P C L C P 体系中，二氧化硅的加入抑制了P C 与L C P之间的酯交换反应，而界面张力和黏度的双重作用影响着球型二氧化硅的迁移和分布，也促进了L C P 熔体小滴变形成为长径比很
5、大的微纤【4 J 。熔体黏度的明显降低是由于基体聚合物与L C P 微区之间的密切作用：L C P 微区沿流动方向高度拉伸( 冷却后成为微纤) 后，引起近邻基体聚合物熔体的分子链排列和解取向1 5 l 。致谢：国家t l 然科学基金资助重点项目( N o 5 0 2 3 3 0 1 0 ) 参考文献【1 】D i n gY ，H eJ ，Z h a n gJ 。，L i uC ，C h e nP Z h a n gB ，R h e o l o g i c a lh y b r i de f f e c ti nn y l o n6 l i q u i dc r y s t a l l i n
6、ep o l y m e rb l e n d sc a u s e db ya d d e dg l a s sb e a d s ZN o n - N e w t F l u i d M e c h ，2 0 0 6 ，1 3 5 ：16 6 【2 】D i n gY ，Z h a n gJ 。C h e nP 。Z h a n gB 。Y iZ ，H eJ ，H i e r a r c h i c a ls t r u c t u r eo f t h e r m o t r o p i cl i q u i dc r y s t a l l i n ep o l y m e rf o
7、r m e di nb l e n d s j o i n t l yb yd y n a m i ca n dt h e r m o d y n a m i cd r i v i n gf o r c e P o 枷e 2 l O高分子材料科学与工程研讨会2 0 0 4 。4 5 ：8 0 5 1 【3 】C h e n 只，C h e nJ ，Z h a n gB ，Z h a n gJ ，H eJ ，E f 琵c to f g l a s sb e a dp a c k i n go nt h ef i b r i l l a t i o no fl i q u i d - c r y
8、s t a l l i n ep o l y m e ri np o l y c a r b o n a t e J = P o t y m P a r tB ：n t y , n P t o , s ，2 0 0 6 ，4 4 ：10 2 0 【4 】、uL ，C h e nP ，H eJ ，I n h i b i t e dt r a n s e s t e r i f i c a t i o na n de n h a n c e df i b r i l l a t i o no f T L C Pb yn a n o - S i 0 2i np o l y c a r b o n a
9、 t em a t r i x P o l y m e r , 2 0 0 6 。4 7 ：4 4 8 【5 】C h a nC K ，G a oE ，S h e a r - i n d u c e di n t e r a c t i o n si nb l e n d sH M M P Ec o n t a i n i n gas m a l la m o u n to ft h e r m o t r o p i cc o p o l y e s t e rH B A H Q S A P o l y m e r , 2 0 0 5 。4 6 ：10 8 9 0 V i s c o s i
10、 t yo fp o l y m e rm e l t sr e d u c e dj o i n t l yb yf i l l e ra d d i t i o na n dL C Pf i b r i l l a t i o nH eJ i a s o n gB e i j i n gN a t i o n a lL a b o r a t o r yf o rM o l e c u l a rS c i e n c e s ( B N L M S ) ，K e yL a b o r a t o r yo fE n g i n e e r i n gP l a s t i c s ，J
11、o i n tL a b o r a t o r yo fP o l y m e rS c i e n c ea n dM a t e r i a l s ，I n s t i t u t eo fC h e m i s t r y ，C h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s ，B e i j i n g10 0 0 8 0A b s t r a c t ：F i l l e rl o a d i n g ( f i b e r w h i s k e ro rb e a d ) u s u a l l yi n c r e a s e st h
12、 em e l tv i s c o s i t yo fp o l y m e r s I nc o n t r a s t , t h ea d d i t i o no f t h e s ef i l l e r sa n df i b d l l a t i o no f t h e r m o t r o p i cl i q u i dc r y s t a l l i n ep o l y m e rC L C Dj o i n t l yd e c r e a s e dt h ev i s c o s i t yo fp o l y m e rm e l t st ol o
13、 w e rt h a nt h o s eo fp u mc o m p o n e n tp o l y m e r s ，f i l l e r - l o a d e do rL C P - b l e n d e do n e s ；a n de v e nd e c r e a s e dt h ev i s c o s i t yw i t hi n c r e a s i n gf i l l e rl o a d i n g T e r m e da sr h e o l o g i c a lh y b r i de f f e c t , t h i sp h e n o
14、 m e n o nc o r r e l a t e dw e l lw i t ht h eL C Pf i b r i l l a t i o ni nt h e s et e r n a r ys y s t e m s R e s e a r c ht a k i n gf i l l e r so fv a r i o u ss h a p e sa n ds i z e ss h o w e dt h a tt h ef i l l e ra d d i t i o np r o m o t e dt h eL C Pf i b r i l l a t i o n ，d e p e n d i n gu p o nt h e r m o d ) r n a m i ca n dd y n a m i cf a c t o r si n v o l v e d K e yW o r d s ：r h e o l o g ym o r p h o l o g yl i q u i dc r y s t a l l i n ep o l y m e rm e l tv i s c o s i t yb l e n dc o m p o s i t e2 l l
