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李姜，梁梅，郭少云*
（高分子材料與工程國家重點實驗室，四川大學(xué)高分子研究所，成都 610065）

        在擠出、密煉等加工過程中引入超聲輻照，高分子共混物有兩方面的變化：其組分會發(fā)生力化學(xué)降解，分子量降低；降解產(chǎn)生的不同大分子自由基通過偶合就地生成嵌段/接枝共聚物，從而共混物的形態(tài)得以改善，相容性和力學(xué)性能得以提高[1,2 ]。
        共混物熔體的線性粘彈性對其形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化相當(dāng)敏感。并且線性粘彈性是在小應(yīng)變條件下測定的，這不會對體系本身結(jié)構(gòu)造成影響和破壞。因此，利用共混物熔體的線性粘彈性，可以獲得一些用通常表征方法難以得到的有關(guān)共混體系結(jié)構(gòu)和相容性的有價值的信息[3]。本文研究了超聲擠出前后HDPE/PA6共混物的線性粘彈性，以此來表征超聲輻照對共混物動態(tài)流變性能影響。
        共混物的線性粘彈性是在235℃下測定；頻率掃描范圍為0.1－100rad/s；應(yīng)變?yōu)?％左右。測試樣品編號及含義為：UO（未添加相容劑，未經(jīng)超聲處理）；U400（未添加相容劑，超聲功率為400W）；C0（添加5份相容劑，未經(jīng)超聲處理）。

        圖1－3分別表示了超聲輻照對不同組成共混物的復(fù)合粘數(shù)、儲能模量、耗能模量等動態(tài)流變學(xué)參數(shù)的影響。一般說來，當(dāng)共混物的相容性增強時，其復(fù)合粘數(shù)、儲能模量、耗能模量增加，比較U0和C0的動態(tài)流變數(shù)據(jù)（見圖1－3）可以證實這一點。但超聲輻照同時也會造成共混物組分分子量的降低，這導(dǎo)致共混物動態(tài)流變數(shù)據(jù)的下降。因此，經(jīng)超聲處理后，共混物的動態(tài)流變數(shù)據(jù)的增減，將由增容作用和降解作用共同決定。從圖1－3我們可以看出，當(dāng)未加相容劑的共混物中HDPE和PA6的組成比為80：20時，其動態(tài)流變數(shù)據(jù)在經(jīng)400W超聲處理后略有增加，說明在這個情況下，增容對線性粘彈性的影響更明顯。與此相反，當(dāng)未加相容劑的共混物體系中HDPE和PA6的組成比為50：50和20：80時，其動態(tài)流變數(shù)據(jù)在經(jīng)400W超聲處理后有所降低，說明在這兩種情況下，降解對共混物線性粘彈性的影響更大。在我們以前的研究中，我們發(fā)現(xiàn)在超聲作用下，HDPE分子鏈的斷裂位置是-C-C-，而PA6分子是在-C-N-處斷裂。很明顯，-C-N-的鍵能低于-C-C-的鍵能，所以在HDPE/PA6共混物中，PA6更容易降解。這也是當(dāng)PA6組分在共混物中含量較多時，降解對共混物線性粘彈性影響更大的原因。
        根據(jù)線性粘彈理論,當(dāng)聚合物為均相體系時，在角頻率ω→0的終端區(qū)域，儲能模量G'與耗能模量G"有如下關(guān)系：

即在G'- G"的雙對數(shù)坐標(biāo)中，末端區(qū)斜率為2。對于不相容的共混物體系，則斜率小于2，且斜率越大，表明相容性越好。
        將共混物的儲能模量G'和耗能模量G"作雙對數(shù)坐標(biāo)圖，對末端區(qū)進行線性擬合，相關(guān)系數(shù)大于0.99，各擬合直線的斜率列于表1中。從表1中可以看出，在PA6含量為20％和50％時，C0和U400共混物的末端區(qū)斜率均大于U0，一方面驗證了上述的說法，另一方面說明了共混物經(jīng)過400W超聲處理后,相容性得到了提高。