材料加工形态学1前言课件

CollegeofPolymerScience&Engineering聚合物加工、结构、性能材料加工形态学1前言CollegeofPolymerScience&Engineering,SichuanUniversity1聚合物结构1.1高分子材料的种类（塑料、橡胶、纤维）（区别、产量、联系）（1）共聚、均聚：嵌段共聚、互穿网络聚合物（2）共混 （a）完全相容体系 （b）部分相容体系 （c）不相容/溶体系：性能劣化 相形态（纤维）abccompositionproperty材料加工形态学1前言CollegeofPolymerScience&Engineering,SichuanUniversity增容增容接枝共聚物、嵌段、离聚物相间相互排斥作用纳米粒子（有机粘土organoclay）增容PC/PMMA-MRC,2005,18:450反应性增容剪切诱导增容增容增容材料加工形态学1前言CollegeofPolymerScience&Engineering,SichuanUniversity(3)自增强复合材料（self-reinforced composites）加工中分散相形成微纤 TLCP/TP 原位复合材料 Kiss G 1986 TP/TP 微纤化复合材料 挤出-冷拉 Fakivov S.挤出-热拉 Fakivro,Cheng,Li(4)纳米复合材料：只要有一相的三维中有一根是小于100nm 具有纳米效应？(5)聚合物/纤维、聚合物/无机、有机填料材料加工形态学1前言CollegeofPolymerScience&Engineering,SichuanUniversity1.2聚合物结构层次高分子链结构高分子凝聚态结构高分子链的化学结构高分子链的尺寸和形态高分子的结构高分子链本身的凝聚态结构比高分子链本身结构要大的分子凝聚态结构织态结构高级结构晶态结构非晶态结构取向态结构液晶态结构三级结构结构单元的化学组成结构单元的键合结构整个链的键合结构单元的立体构型和空间排列旋光异构几何异构构型线形支化交联星形键合方式键合序列构造一级结构材料加工形态学1前言CollegeofPolymerScience&Engineering,SichuanUniversity化学结构 chemical structure:链节、端基分子结构 molecular structure:构型（configuration）异构体（stereo,isomer）(无规 atactic,等规 isotactic,间规 syndio tactic)构象 conformation晶体中链的形状：折叠链晶体 folded chain crystal FCC 伸直链晶体 extended chain crystal ECC支化 branching交联 crosslinking 超分子结构 supermolecular structure非晶态结构 amorphous structure相形态结构 phase structure材料加工形态学1前言CollegeofPolymerScience&Engineering,SichuanUniversity海岛结构Sea-islandsphereellipsoidrodsheetribbonSea-sea(海海结构)-co-continuous phaseSea-island(海岛结构)-composite dispersed phase材料加工形态学1前言CollegeofPolymerScience&Engineering,SichuanUniversity2 聚合物加工-结构、形态-性能关系材料加工形态学1前言CollegeofPolymerScience&Engineering,SichuanUniversity形态形态结构结构力学性能工艺条件流变性能制备方法混合、混炼、成型成型加工的方法与条件决定结构形态性能加工是外因形态是本质性质是表现决定2.1 聚合物加工-结构、形态-性能关系的含义材料加工形态学1前言CollegeofPolymerScience&Engineering,SichuanUniversity聚合链结构加工形态性能化学流变力学物理（光、电、磁、热.）聚合-加工-结构形态-性能关系材料加工形态学1前言CollegeofPolymerScience&Engineering,SichuanUniversitystructringProperty incrementPropertyprocessability应用：聚合物的高性能化和功能化材料加工形态学1前言CollegeofPolymerScience&Engineering,SichuanUniversity2.2 聚合物加工-结构-形态性能实例（2）a-PP与i-PPa-PP:密度=0.85g/cm3 Tf=-35 强度=1.2-1.5MPa 模量=10-15MPai-PP:密度=0.91g/cm3 Tf=167-172 强度=35-37MPa 模量=1000-1500MPa立构规整度影响结晶度，从而影响性能。（1）B-PE与L-PE B-PE：高压自由基聚合，支化PE（短支链+一些长支链）L-PE：低压离子聚合，线形PE（只有少量短支链）长支链影响流变性质，短支链影响物理力学性能（结晶度、晶体对、形状）粘度：B-PEL-PE 长支链更易缠结.(常在吹膜时，B-PE+L-PE)弹性：B-PEL-PE 结晶度：B-PEL-PE 1.聚合物：聚合-结构、形态-性能实例材料加工形态学1前言CollegeofPolymerScience&Engineering,SichuanUniversity2.聚合物加工-结构-形态性能实例（1）挤出-热拉伸-淬冷不相容共混物EHQ微纤共混物力学性能提高（2）CB/PET/PE复合材料。CB在相间迁移 CB从PE迁移至PET相表面，采用微纤化技术（EHQ），PET形成导电网络，从而降低导电逾渗值，提高导电性。（3）动态保压/剪切控制取向注塑成型（取向、共连续相高含量方向移动）（4）磁场诱导CNT/PC，PE结晶（5）混沌混合制备多层纳米共混物材料加工形态学1前言