周向剪切和軸向拉伸復合應力場中擠出玻纖增強聚烯烴管材的誘導取向及結(jié)晶形態(tài)的研究.pdf

1、發(fā)達國家在現(xiàn)代化進程中，塑料管的發(fā)展速度均超過同期經(jīng)濟發(fā)展速度，用塑料管代替?zhèn)鹘y(tǒng)管材是趨勢。但傳統(tǒng)塑料管材周向強度較低，在作為承壓管材時，為了滿足使用要求，需增厚管材壁，這樣既浪費材料，也使得管材的冷卻定型困難，成為工業(yè)化生產(chǎn)的一個瓶頸。國內(nèi)外學者就管材的增強技術(shù)進行了大量的研究，大多的研究都是采用單方向的應力場進行的；增強技術(shù)僅停留在小尺寸口模管材的擠出或芯棒的轉(zhuǎn)動來施加周向應力場，并且工藝上容易造成擠出的不穩(wěn)定，以及定型的困難，生產(chǎn)

2、效率與工業(yè)化相比相去極遠。在前人工作基礎(chǔ)之上，我們自行設(shè)計了帶有周向剪切套筒和能產(chǎn)生軸向拉伸的復合應力場擠出口模，制備出雙向增強的聚烯烴管材。這種擠出裝置的突出優(yōu)點是可以根據(jù)實際生產(chǎn)需要，調(diào)整口模組合元件尺寸，生產(chǎn)出不同口徑的雙向增強管材，改傳統(tǒng)的芯棒旋轉(zhuǎn)為套筒旋轉(zhuǎn)。由于玻纖在外力場的作用下極易順著外力場的方向進行有序排列，并且能夠使高分子誘導取向，因此利用此種剪切拉伸雙向復合應力場裝置對玻纖增強的聚合物管材的周向和軸向性能進行研究也是

3、一件極其有意義的事情。 本文就玻纖增強聚烯烴管材在復合外場作用下，其增強機理、誘導取向、晶體結(jié)構(gòu)、熔融行為和形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化進行了詳細的研究。通過研究我們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過復合應力場的玻纖增強管材的周向強度，軸向強度都有了很大的提高，周向強度的提高幅度更大；通過各種現(xiàn)代分析方法發(fā)現(xiàn)玻纖在復合應力場下沿周向、軸向都有了很大程度上的取向，玻纖分散的更加均勻；在玻纖的誘導下，基體聚合物材料分子的取向度、結(jié)晶度也有了很大程度的提高，并且玻纖能夠固

4、化基體分子的取向結(jié)構(gòu)，使分子鏈的取向受溫度升高的影響大大降低，所以玻纖增強復合材料的雙向力學性能都有了很大的提高。一般玻璃纖維增強管材在常規(guī)擠出時當添加的玻璃纖維體積含量小于臨界體積分數(shù)(當添加的玻纖的復合體系拉伸強度等于基體聚合物材料的拉伸強度時的玻纖體積分數(shù))時，玻纖起不到增強的作用，反而會使復合材料的整體強度降低；但在復合應力場下擠出時，當添加的玻纖含量小于臨界體積分數(shù)時，復合體系的拉伸強度不但沒有降低反而升高了；當添加的玻纖含量