微型注塑聚丙烯/聚酰胺6共混体系的取向形态演变和力学性能
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陕西省教育厅基金(20JK0564),陕西理工大学人才启动基金(SLGRCQ2001)


Orientation Morphology Evolution and Mechanical Properties of Micro-Injction Molded Polypropylene/Polyamide 6 Blends
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    摘要:

    通过差示扫描量热分析、扫描电镜、二维广角X射线衍射和高压毛细管流变仪详细探究了微型注塑过程中加工参数的变化和分散相PA6的引入对聚丙烯(iPP)/聚酰胺6(PA6)共混体系的结晶行为、形态分布、流变性能及力学性能的影响。高压毛细管流变仪数据表明,PA6的引入能够显著降低共混体系的剪切黏度。相对于普通注塑成型,在微型注塑成型中较高的剪切力和冷却速率能够诱导分散相PA6由球形到棒状或纤维状结构的演变。在微型注塑iPP/PA6样品中,无论是在中心层还是取向层都形成了形态良好的PA6纤维;随着注射速度的提高,微型注塑样品内部的β晶含量从22%提高到33%(iPP),以及PA6纤维的直径逐渐得到细化,由2.38 μm缩减到0.36 μm。此外,在微型注塑过程中,PA6分散相的加入能够降低分子链的取向程度,从0.91降低到0.88,而原位PA6纤维的形成,一定程度上提高了iPP/PA6共混体系的拉伸强度,从34.2 MPa左右提高到37.5 MPa。

    Abstract:

    DSC, SEM, 2D-WAXD and high-pressure capillary were used to investigatethe effects of changing processing parameters and PA6 phase on the crystalline properties,phase evolution,rheological and mechanical properties of iPP/PA6 blends. The results of high-pressure capillary show that the introduction of PA6 can significantly reduce the shear viscosity. Relative to conventional injection molding, the higher shear flow field and cooling rate in micro injection molding can induce the evolution of dispersed phase PA6 from spherical to rod or in-situ microfibers. The well-formed PA6 fibers were formed in both the central layer and the oriented layer in the micro-injection iPP/PA6 samples. Increasing injection speed can enhance the β content from 22% to 33% (iPP), and decrease the diameter of PA6 fiber, from 2.38 μm to 0.36 μm. In addition, introducing PA6 into iPP/PA6 blends can decrease the molecular orientation degree from 0.91 to 0.88 and enhance the tensile strength from 34.2 MPa to 37.5 MPa.

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引用本文

赵中国,杨丽岩,杨 其,张 鑫,贾仕奎.微型注塑聚丙烯/聚酰胺6共混体系的取向形态演变和力学性能[J].高分子材料科学与工程,2020,36(7):118-124.

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