流變學(xué)方法研究共聚甲醛分子量及其分布

1、 流變學(xué)方法研究共聚流變學(xué)方法研究共聚甲醛分子量及其分布甲醛分子量及其分布 姓名：路小敏姓名：路小敏2014.112014.11聚甲醛聚甲醛 (POM) (POM)樹脂優(yōu)點(diǎn)樹脂優(yōu)點(diǎn) 獨(dú)特的力學(xué)性能獨(dú)特的力學(xué)性能 極好的耐疲勞性極好的耐疲勞性 良好的耐磨性良好的耐磨性 較小的蠕變性較小的蠕變性 化學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)穩(wěn)定性汽車汽車機(jī)械機(jī)械應(yīng)用應(yīng)用精密儀器精密儀器傳動軸承部傳動軸承部 件件電子領(lǐng)域電子領(lǐng)域 汽車汽車機(jī)械機(jī)械應(yīng)用應(yīng)用精密儀器精密儀器傳動軸承傳動軸承部件部件電子領(lǐng)域電子領(lǐng)域 凝膠滲透色譜凝膠滲透色譜 (GPC)(GPC)法法測試聚合物分子量及分子量分布的有效工具測試聚合物分子量及分子量分布的有

2、效工具 ，被廣泛應(yīng)用，被廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)中。于實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)中。但是對于但是對于POMPOM來說，因其結(jié)構(gòu)特殊性，來說，因其結(jié)構(gòu)特殊性， 進(jìn)行進(jìn)行GPCGPC測試時所用測試時所用的常溫溶劑僅有六氟丙酮水合物及六氟異丙醇兩種的常溫溶劑僅有六氟丙酮水合物及六氟異丙醇兩種 ，這兩，這兩種溶劑均價格昂貴且具有較大毒性，不適用于實(shí)際生產(chǎn)；種溶劑均價格昂貴且具有較大毒性，不適用于實(shí)際生產(chǎn)；而所用的高溫溶劑如二甲基甲酰胺和間甲酚等由于開放的而所用的高溫溶劑如二甲基甲酰胺和間甲酚等由于開放的測試環(huán)境使得測試環(huán)境使得POMPOM發(fā)生一定程度的降解，從而對實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶發(fā)生一定程度的降解，從而對實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來較

3、大誤差。熔體黏度法也可用來測試來較大誤差。熔體黏度法也可用來測試POMPOM分子量，但只能分子量，但只能得到重均分子量得到重均分子量 ，難以獲得分子量分布的信息。這一特性，難以獲得分子量分布的信息。這一特性致使致使 POMPOM樹脂的分子量及其分布測定相當(dāng)困難。樹脂的分子量及其分布測定相當(dāng)困難。 隨著流變學(xué)的發(fā)展隨著流變學(xué)的發(fā)展 ，通過研究聚合物，通過研究聚合物的流變特性也可對聚合物的分子量及的流變特性也可對聚合物的分子量及其分布進(jìn)行分析，從而建立新的分子其分布進(jìn)行分析，從而建立新的分子量及其分布測試方法量及其分布測試方法 實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分 原材料原材料 共聚共聚 POM POM ：市售，選用

4、了：市售，選用了 7 7種種 POMPOM，分別編號，分別編號 為為 l l ，2 2 ，3 3 ，4 4 ，5 5 ，6 6 和和 7 7 ，其，其 中中 1 1 一一5 5 為不為不 同廠家同廠家 生產(chǎn)的生產(chǎn)的POMPOM，其熔體流動速率，其熔體流動速率 (MFR)(MFR)均在均在 9 90 g0 g 10 min10 min左右，左右，5 5 ，6 6 及及 7 7 則為同則為同一公司生產(chǎn)的不同一公司生產(chǎn)的不同 MFRMFR的的 POMPOM，6 POM 6 POM 的的 MFRMFR為為 2 25 g5 g10 min10 min，7 POM 7 POM 的的 MFRMFR為為 45

5、 g45 g10 min10 min流變性能測試流變性能測試 在氮?dú)獗Ｗo(hù)及在氮?dú)獗Ｗo(hù)及 170 170環(huán)境下，采用旋轉(zhuǎn)環(huán)境下，采用旋轉(zhuǎn)平板流平板流 變儀對不同種類的變儀對不同種類的POMPOM樹脂進(jìn)行動樹脂進(jìn)行動態(tài)頻率掃描及態(tài)頻率掃描及 穩(wěn)態(tài)流動剪切測試。穩(wěn)態(tài)流動剪切測試。 結(jié)果與討論結(jié)果與討論流變學(xué)方法測試流變學(xué)方法測試 P0M P0M 分子量分子量 聚合物流變學(xué)研究表明，在低剪切速率下，高聚物熔聚合物流變學(xué)研究表明，在低剪切速率下，高聚物熔體的零剪切黏度與重均分子量之間存在聯(lián)系，體的零剪切黏度與重均分子量之間存在聯(lián)系， 因因此可以由此得到聚合物的重均分子量此可以由此得到聚合物的重均分子量

6、。圖。圖 1 1示示 出出POMPOM熔體復(fù)數(shù)黏度與角頻率的關(guān)系曲線。熔體復(fù)數(shù)黏度與角頻率的關(guān)系曲線。 從圖從圖 l l可可以看出，隨著角頻率的降低，各以看出，隨著角頻率的降低，各POMPOM熔體復(fù)數(shù)黏度熔體復(fù)數(shù)黏度均逐漸增大，且趨向平緩。在低頻區(qū)域，由外推可均逐漸增大，且趨向平緩。在低頻區(qū)域，由外推可得零剪切黏度，并由關(guān)系式計(jì)算得零剪切黏度，并由關(guān)系式計(jì)算 ，結(jié)果見表，結(jié)果見表 1 1。 從圖從圖1 1及表及表1 1可以發(fā)現(xiàn)，所選市售不同牌號可以發(fā)現(xiàn)，所選市售不同牌號 的的POMPOM樹脂的樹脂的MwMw都非常接近，總體上看零都非常接近，總體上看零剪切黏度大的剪切黏度大的POMPOM平均平均MwMw較大較大 以上結(jié)果可以定量描述以上結(jié)果可以定量描述POMPOM樹脂的分子量樹脂的分子量大小。為進(jìn)一步證明采用流變學(xué)測試大小。為進(jìn)一步證明采用流變學(xué)測試POMPOM樹脂分子量方法的可行性，亦采用樹脂分子量方法的可行性，亦采用GPCGPC的的方法對方法對POMPOM樹脂的平均樹脂的平均MwMw進(jìn)行了測試，并進(jìn)行了測試，并與流變學(xué)法結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果如表與流變學(xué)法結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果如表2 2所所示示 從表從表2 2可以看出，流變學(xué)法測試的可以看出，流變學(xué)法測試的POMPOM樹脂樹脂 平均平均MwMw結(jié)果與結(jié)果與GPCGPC法測