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聚全氟乙丙烯树脂的结构与性能建立关联

    利用毛细管流变仪测定了聚全氟乙丙烯树脂在一定剪切速率Y下的剪切应力、表观粘度,计算出粘流活化能Ell、非牛顿指数n,剪切敏感性指数I,并讨论了各流变参数间的关系、不出现熔体破裂的临界加工条件。结果表明:两者均符合剪切变稀的规律,但聚全氟乙丙烯树脂在高的Y下}1急剧下降,出现大分子断裂;随温度T的升高,大金聚全氟乙丙烯树脂的1下降的幅度略大于聚全氟乙丙烯树脂,受温度影响较大;两者的E,均随着Y的增大而减小,但大金聚全氟乙丙烯树脂在高Y下仍有较好的切力敏感性;随温度的上升,两者的I均下降,但大金聚全氟乙丙烯树脂具有较小的剪切敏感性,粘度更大;两者均属于典型的假塑性流体,但大金聚全氟乙丙烯树脂的非牛顿性明显低于聚全氟乙丙烯脂,流动性更好;对于挤出成型,大金聚全氟乙丙烯树脂不出现熔体破裂的临界加工条件为:T (380 0C), y(300 s 1)}聚全氟乙丙烯树脂则为:T(3 85 0C ), y(200 s-1)大金聚全氟乙丙烯树脂的加工性能更好。
    利用差示扫描量热法,由连续自成核退火热分级的DSC曲线获得聚全氟乙丙烯树脂中片晶的分布情况;测得聚全氟乙丙烯树脂的平衡熔点为567.6K,单位体积熔融热为10.29 J} cm-3;由Thomson-Gibbs方程计算得到不同熔点对应的片晶厚度。分析聚全氟乙丙烯树脂的片晶分布及含量与耐热应力开裂性能间的关系,结果表明:国内外聚全氟乙丙烯树脂相近熔点所代表的片晶厚度相近,在片晶厚度最大和最小的部分,大金聚全氟乙丙烯树脂的片晶厚度均薄于聚全氟乙丙烯树脂;在片晶厚度最大的部分,大金聚全氟乙丙烯树脂的片晶占比不足聚全氟乙丙烯树脂的1/2;大金聚全氟乙丙烯树脂形成的片晶薄且片晶薄的占比多,使得链段长度一定的系带分子穿过片晶数量多,耐热应力开裂性能好。
    本文通过使国内外挤出级聚全氟乙丙烯树脂的结构与性能建立关联,进而对比分析,为国内聚全氟乙丙烯树脂的生产提供指导,以期国内聚全氟乙丙烯树脂产品达到国际先进水平。

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