眾所周知,高效的解纏結(jié)能夠有效地降低聚合物熔體粘度,降低聚合物加工成型的能耗和難度,同時有效地調(diào)控聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變及結(jié)晶行為,從而制備得到具備理想性能的聚合物材料,四川大學高分子科學與工程學院先進高分子材料課題組傅強教授在《高分子學報》2018年第8期“祝賀江明院士80華誕”專輯發(fā)表的論文中利用哈克旋轉(zhuǎn)流變儀在一定的溫度和壓力條件下對聚乳酸(PLA)熔體施加應變?yōu)檎易兓恼袷幖羟袌鲞M而在PLA分子鏈高效的降粘解纏方面取得重要進展。
該工作利用哈克旋轉(zhuǎn)流變儀在一定的溫度和壓力條件下對聚乳酸(PLA)熔體施加應變?yōu)檎易兓恼袷幖羟袌,從而對PLA分子鏈進行高效的降粘解纏。結(jié)果表明,當溫度為190 °C、樣品厚度為1.5 mm時,PLA熔體在振動頻率和剪切應變分別為3.5 Hz和50%處呈現(xiàn)最佳的降粘效果,其粘度相比于未經(jīng)處理的熔體粘度下降了3-4個數(shù)量級。同時,GPC測試結(jié)果表明經(jīng)過振蕩剪切處理的PLA其分子量基本不變,表明熔體粘度的大幅下降是由PLA分子鏈有效解纏結(jié)導致而非分子鏈降解。DSC結(jié)果表明,解纏效果最佳的PLA樣品相比于未經(jīng)處理的樣品呈現(xiàn)出更低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和較高的結(jié)晶度,進一步證明了熔體解纏的效果。不僅如此,我們研究了不同退火時間(1-30 min)和溫度(180-200 °C)對PLA分子鏈重新恢復纏結(jié)的影響,發(fā)現(xiàn)隨著退火溫度和時間的增加,PLA在120 °C下等溫結(jié)晶的半結(jié)晶時間不斷增加,并向未經(jīng)解纏處理的PLA樣品的半結(jié)晶時間不斷靠近,表明振蕩剪切導致的解纏能在低溫度下保持較長時間,在高溫下快速復纏。
該研究成果豐富聚合物分子鏈解纏結(jié)的理論體系,為聚合物的實際加工提供更有利的理論支撐。
論文鏈接:http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/2018/8/PDF/gfzxb20180053fuqiang.pdf
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