超高分子量聚乙烯譯文 外文文獻(xiàn)翻譯 躲避查重首選

1、常規(guī)超高分子量聚乙烯（UHMWPE）和納米顆粒，諸如碳納米管或陶瓷，復(fù)合材料要求由于聚合物基體的熔融粘度高的特殊處理技術(shù)。最近，我們已經(jīng)表明，聚合用單部位催化體系在適宜的反應(yīng)條件下產(chǎn)生的“解開”超高分子量聚乙烯可以以固體狀態(tài)進(jìn)行處理。在這項(xiàng)研究中，納米顆粒被用作載體的單中心催化劑體系的UHMWPE的聚合中。納米顆粒，加上受控反應(yīng)條件的高表面積，有利于聚乙烯鏈的具有纏結(jié)的數(shù)量減少的生長(zhǎng)。這種新穎的合成路線提供了幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：1）在催化系統(tǒng)更加穩(wěn)定，并在聚合反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生較少的結(jié)垢; 2）納米顆粒直接嵌入在另外頑固聚合物基質(zhì); 3）纏結(jié)在UHMWPE基體中的低量使得得到的復(fù)合物，以在固態(tài)處理遠(yuǎn)低于在寬

2、的溫度窗口的平衡熔化溫度，得到高強(qiáng)度/高模量的磁帶。關(guān)鍵詞超高分子量聚乙烯;二氧化鈦;碳納米管1.簡(jiǎn)介超高分子量聚乙烯（UHMWPE），具有重均摩爾質(zhì)量（Mw）為更大的超過(guò)一百萬(wàn)克/摩爾，廣泛用于高要求的應(yīng)用1，但不能用常規(guī)方法由于具有極高的熔體粘度加工聚合物，從鏈之間的大量纏結(jié)導(dǎo)致2。這是為市售超高分子量聚乙烯，它主要合成多相齊格勒 - 納塔催化劑3，尤其如此。這些催化劑中，在他們的基本配方，組成的TiCl4外延吸收在MgCl2和與aluminumalkyls（AlR 3的）激活的：在空間接近的鈦活性部位，加上在工業(yè)過(guò)程中通常使用的高聚合溫度，結(jié)果在形成了一個(gè)相當(dāng)數(shù)量的不斷增長(zhǎng)鏈之間的糾葛。

3、 Smith等人。 4在1987年通過(guò)使用支撐在載玻片一個(gè)VCl4催化劑和在-40下進(jìn)行聚合報(bào)道與纏結(jié)的數(shù)量減少一個(gè)超高分子量聚乙烯的合成。他們的實(shí)驗(yàn)指出，聚合物鏈的快速結(jié)晶的作用，通過(guò)了“單分子”晶體的形成減少纏結(jié)密度。然而，由于VCl4系統(tǒng)在這些低溫下的差的催化活性，此合成路線不再追求的。制備聚合物的金屬茂的來(lái)臨5和后茂金屬6催化劑（通常描述為“均相催化劑”在對(duì)比原始齊格勒 - 納塔那些被稱為“非均相催化劑”），已開辟了新的可能性通過(guò)不同的反應(yīng)條件的結(jié)構(gòu)。在最近的論文7，我們已經(jīng)表明，有可能通過(guò)使用均相單中心催化劑用顯著催化活性（雙 - 苯氧基亞胺鈦催化劑開發(fā)的藤田等人，指定為FI減少纏結(jié)

4、的數(shù)目8）在合適的反應(yīng)條件，例如，使用低催化劑濃度（從而確保在溫度高于0，1巴的乙烯壓力在聚合物鏈上的活性部位生長(zhǎng)）之間的空間距離。合成“迎刃而解”超高分子量聚乙烯9顯示獨(dú)特的功能，是基本技術(shù)相關(guān)性。該聚合物提供了一種獨(dú)特的，無(wú)溶劑的路線，以獲得高模量，高強(qiáng)度的磁帶，其中該壓縮的膜可以沿單軸和雙軸方向在寬的溫度窗口進(jìn)行處理，從125至14510。物理參數(shù)，如高模量（超過(guò)180 GPA）和拉伸強(qiáng)度，打破（超過(guò)4.0 GPA），在通過(guò)該路由處理磁帶，搭配高端的解決方案紡纖維的市售11。然而，使用均相催化劑的合成路線的商業(yè)可行性是因?yàn)榉磻?yīng)器結(jié)垢，使用大量的助催化劑 - 通常的甲基鋁（CH 3 O）N

5、，毛的挑戰(zhàn) - 和工業(yè)的技術(shù)障礙，使一個(gè)從異構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫啻呋w系。在本文中，我們探討使用heterogenised（支持）催化體系的可能性，以獲得UHMWPE在解開狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致“單鏈形成單晶”的條件下，均相催化位點(diǎn)上的納米顆粒的高表面積的支撐和聚合反應(yīng)在室溫下進(jìn)行。方案1示出了在由于不同密度的聚合期間的活性催化位點(diǎn)而產(chǎn)生纏結(jié)的形成差異。為一個(gè)例子，由于催化位點(diǎn)結(jié)合更高的聚合溫度較高密度，更大數(shù)量的纏結(jié)進(jìn)行比較，以低濃度（B）的均相催化劑使用多相齊格勒 - 納塔催化劑（A）中時(shí)建立，并且均相催化劑在高比表面積的納米粒子（C）的支持。為（B）和（C）的結(jié)晶化速度，減少在30以下的聚合溫度進(jìn)一

6、步提高。全尺寸圖片（49 K）方案1。聚合與A）非均相催化劑時(shí)糾葛的形成; B）的單點(diǎn)催化劑; C）支持納米單活性中心催化劑。圖選項(xiàng)關(guān)于合適的載體均勻單活性中心催化劑體系的heterogenisation可以遵循不同的路由來(lái)實(shí)現(xiàn)：1）浸漬在載體上的催化劑，具有隨之而來(lái)的活化與合適的助催化劑2）浸漬在載體上的助催化劑的，具有連續(xù)加入催化劑3）催化劑/助催化劑混合物的在載體上浸漬4）催化劑的表面上通過(guò)共價(jià)鍵上的束縛在這項(xiàng)工作中，我們選擇遵循的路線2，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)結(jié)果12表明，助催化劑的浸漬不改變催化劑的化學(xué)性質(zhì)，從而使所得到的聚合物的特性得以保留。此外，如果毛是受支持的助催化劑，所得到的“支持的MAO

7、可以組合使用多種金屬茂和非金屬茂（方案2）的。全尺寸圖片（25 K）方案2。浸漬的助催化劑（MAO）上的支持，接著加入催化劑。圖選項(xiàng)一旦聚合已經(jīng)發(fā)生，用作載體的納米顆粒將被均勻地嵌在超高分子量聚乙烯和所得復(fù)合材料可表現(xiàn)出許多有用的性能。例如，在超高分子量聚乙烯的基質(zhì)納米羥基磷灰石可以被用作生物復(fù)合材料由于聚乙烯的生物相容性加上羥基磷灰石13的骨整合能力。容易與填料的解纏結(jié)聚合物的單軸和雙軸拉伸性還具有用于使帶或片，具有高強(qiáng)度和耐磨損性的潛力。的碳納米管的足夠量的高耐磨，絕緣聚合物基質(zhì)的存在下可以發(fā)展沿優(yōu)選方向的電和熱傳導(dǎo)性。二氧化鈦和氧化鋯均選用高表面積與所支持的催化體系實(shí)現(xiàn)可分離態(tài)的生存能力

8、的要求，和探索，這是倍增的目的更有吸引力。在本文件中的實(shí)驗(yàn)調(diào)查結(jié)果，其中的單點(diǎn)催化體系被支撐在提到納米顆粒解纏結(jié)的UHMWPE，復(fù)合材料的合成中，被報(bào)告。2.實(shí)驗(yàn)部分2.1。材料與一般注意事項(xiàng)所有涉及空氣和濕氣敏感的化合物進(jìn)行反應(yīng)的干燥氮?dú)饣驓鍤鈿夥障虏捎脴?biāo)準(zhǔn)Schlenk技術(shù)和手套箱。用于催化體系的載體納米顆粒，即氧化鋯（氧化釔穩(wěn)定，納米粉末100納米），二氧化鈦（銳鈦礦，納米粉末25納米）和羥基磷灰石（合成的，納米粉末200納米），以及甲基鋁氧烷（MAO，甲苯10重量），三異丁基鋁（TIBAL，在己烷中1.0M溶液），庚烷（無(wú)水）和甲苯（無(wú)水的）均購(gòu)自Aldrich。甲苯和庚烷用于支承程序

9、從使用前鈉再蒸餾并保存在分子篩手套箱。所使用的預(yù)催化劑，雙N-（3-叔butylsalicydene）-pentafluoroanilinate鈦（IV）二氯化物14，由MCAT購(gòu)買并直接使用。為了錨定在單壁碳納米管的助催化劑是必不可少的官能它們與OH基團(tuán)。這種納米管可購(gòu)自供應(yīng)商IoLiTec具有3.8-4.2（重量）所需的OH含量。這些納米管被購(gòu)買并直接使用。乙烯（3.0級(jí)）中銀供直接使用，無(wú)需進(jìn)一步純化。2.2。支持MAO的制備毛澤東在下面用Srijumnong等人的程序支持的納米粒子。 15，稍作修改。納米顆粒在真空爐中在383過(guò)夜，然后轉(zhuǎn)移并儲(chǔ)存在手套箱中進(jìn)行干燥。在Schlenk管中

10、裝有磁力攪拌器，5克的納米顆粒懸浮在10毫升無(wú)水甲苯中，懸浮液超聲處理10分鐘，打破了粒子的附聚物，然后10的MAO（在甲苯中10重量）的溶液中加入下劇烈攪拌。將懸浮液在室溫下保持?jǐn)嚢?小時(shí)，然后將納米顆粒用Schlenk管裝有燒結(jié)玻璃隔膜過(guò)濾。將固體洗滌兩次，用25毫升甲苯和4次，用25毫升庚烷，然后在真空中在室溫下干燥一夜。2.3。聚合過(guò)程2.3.1。均相催化體系聚合進(jìn)行反應(yīng)，以便在不存在載體的比較的催化劑體系的性能。催化劑溶解在甲苯/ MAO或甲苯/ TIBAL溶液的最小量的溶液在夾套的Pyrex容器注入（1 l或10升總體積）配備有機(jī)械攪拌器，先前裝入庚烷，TIBAL的所需量或毛（加入

11、以清除存在于所述系統(tǒng)中的任何雜質(zhì)）中，用乙烯在所希望的溫度1巴分壓達(dá)到飽和。將溫度由胡伯恒溫器裝置的控制，同時(shí)將乙烯消耗量通過(guò)在Buchi壓流量計(jì)（使用在10升容器時(shí)）監(jiān)控。聚合反應(yīng)所需要的時(shí)間后通過(guò)注射來(lái)猝滅酸化甲醇中，過(guò)濾得到的，在313 K。用丙酮洗滌的豐富量和干燥在真空烘箱中一個(gè)晚上的聚合物2.3.2。支持的催化體系 - 小型和大型反應(yīng)MAO-支持納米顆粒的所需量的懸浮于庚烷中的最小量，超聲2分鐘。在此之后，催化劑溶解在甲苯溶液中加入的最小量的溶液，將所得懸浮液攪拌30分鐘：在此期間，surnatant的顏色從深橙色變?yōu)閹缀鯚o(wú)色，而從灰白色到固體去黃色（除了碳納米管，其中黑色覆蓋了堅(jiān)實(shí)

12、的任何顏色變化）。將懸浮液用雙尖針到聚合反應(yīng)器的方式進(jìn)行傳輸，300毫升（10 l適用大規(guī)模）夾套的Pyrex容器配備有機(jī)械攪拌器，先前裝入0.2升庚烷（5L大規(guī)模）加入1毫升的TIBAL（加入以清除系統(tǒng)中存在的任何雜質(zhì)25毫升大規(guī)模）中，用乙烯在所希望的溫度1巴分壓達(dá)到飽和。聚合反應(yīng)所需要的時(shí)間后通過(guò)注射來(lái)猝滅甲醇（羥基磷灰石支持的系統(tǒng)的情況下平原甲醇，避免了羥基磷灰石本的溶解），將獲得的聚合物過(guò)濾，用丙酮洗滌的豐富量和干燥的真空烘箱過(guò)夜313 K.實(shí)驗(yàn)結(jié)果是，使用該負(fù)載的催化系統(tǒng)的顯著抑制結(jié)垢，如圖7所示。 1。全尺寸圖片（30 K）圖。 1。畫面的左側(cè)示出了聚合在均相（不支持）的催化系統(tǒng)

13、的FI / MAO存在，而右側(cè)示出的聚合在相同的催化系統(tǒng)的FI的存在/ MAO負(fù)載在納米顆粒二氧化鈦的。從圖中顯而易見的是，支撐所述催化系統(tǒng)抑制了反應(yīng)器結(jié)垢相當(dāng)。圖選項(xiàng)2.3.3。 SEM / EDX表征納米顆粒形貌，所產(chǎn)生的聚合物的元素分布和形態(tài)和組成由掃描電子顯微鏡和用卡爾蔡司（利奧）1530 VP FEG-SEM裝有EDAX能量色散X-能量色散X射線光譜儀進(jìn)行了檢查射線譜儀。2.3.4。差示掃描量DSC熱分析測(cè)量使用大約1毫克樣品在TA儀器Q2000執(zhí)行。該DSC熱從60記錄到160，在兩個(gè)加熱和一個(gè)冷卻周期，所有以10/分鐘的速率。2.3.5。流變測(cè)量振蕩剪切測(cè)量與在所述線性粘彈性（L

14、VE）制度應(yīng)力緩和用平行板流變儀在160下進(jìn)行的，具有角頻率（0.001-100弧度/秒）和菌株0.5，如在別處16所述。所述壓縮樣本熔融溫度以上160以10/分鐘進(jìn)行加熱。在本文示出的動(dòng)態(tài)的時(shí)間研究，在固定頻率（10弧度/秒），0.5的線性粘彈性體制恒定應(yīng)變，其中，最終與時(shí)間最大模實(shí)現(xiàn)的，Gmax的執(zhí)行。2.3.6。固態(tài)加工25克聚乙烯中壓實(shí)在135巴的平均壓力在130下保持10分鐘，以形成一薄片的最高溫度。此片進(jìn)行于130用壓延機(jī)（硬壓力輥），以形成膜軋制步驟。此薄膜進(jìn)行幾個(gè)拉伸步驟在140達(dá)到最終拉伸比。拉伸比通過(guò)計(jì)算線性密度為每單位長(zhǎng)度的質(zhì)量前和拉伸膜之后確定的。2.3.7。拉伸試驗(yàn)拉

15、伸性能用Instron 5566拉伸試驗(yàn)機(jī)裝有側(cè)行動(dòng)掌握平面爪面在室溫下測(cè)定。該測(cè)量進(jìn)行以下在ASTM D7744-11為磁帶描述的拉伸試驗(yàn)方法。對(duì)于我們的研究距離betweeen鉗口被固定在100毫米，十字頭移動(dòng)速度設(shè)定在50毫米/分鐘。 （0.3和0.4牛頓/特之間段）的斷裂強(qiáng)度（或拉伸強(qiáng)度）和模量是從對(duì)顎板之間的位移的力來(lái)確定。2.3.8。固態(tài)核磁共振全固態(tài)核磁共振研究是在Bruker AVIII譜儀在600MHz的1H勞模工作頻率進(jìn)行。 4毫米MAS雙共振探針被用來(lái)研究基于1D 13C交換型實(shí)驗(yàn)的MAS下在10kHz非結(jié)晶和結(jié)晶區(qū)之間的鏈擴(kuò)散。 90脈沖長(zhǎng)度調(diào)整到2.5微秒的兩個(gè)通道。

16、斜坡 - CP用于與交叉極化步驟的實(shí)驗(yàn)。 CP期間的接觸時(shí)間為1毫秒。單脈沖激發(fā)實(shí)驗(yàn)用3600個(gè)循環(huán)的延遲被用來(lái)確定樣品的結(jié)晶度。該TPPM方案被應(yīng)用于偶極去耦與/2= 100千赫的去耦頻率。的13C的化學(xué)位移以從相對(duì)甘氨酸的羰基碳信號(hào)（= 176.0 ppm的）測(cè)定，以四甲基硅烷（TMS）。所有實(shí)驗(yàn)均在340 K.執(zhí)行的軸承的氣體是變化的溫度依賴性的實(shí)驗(yàn)的溫度。3.結(jié)果與討論SEM和EDX分析前和浸漬與MAO后在不同載體進(jìn)行。圖。 2報(bào)道的典型EDX譜，從二氧化鈦的分析浸漬MAO后得到。在表1中報(bào)告的MAO supportation后所有固體的EDX定性的結(jié)果。全尺寸圖片（11 K）圖。 2

17、。毛的EDX光譜的例子支撐在TiO2上，用于測(cè)量平均Al含量對(duì)支撐。圖選項(xiàng)表1中。用EDX測(cè)得的平均Al含量對(duì)不同載體的分析。支持的平均粒徑（nm）的比表面積（米2 /克）一個(gè)ALMAO在支撐（毫摩爾/克）二氧化鈦25 4.4 200-220羥基磷灰石 9.4 0.65SWCNT（OH） - - 6.15氧化鋯 25 2.25一個(gè)據(jù)報(bào)道從供應(yīng)商（Sigma-Aldrich公司）。表選項(xiàng)表1中的鋁含量相當(dāng)于上不同的納米粒子支持助催化劑的量。據(jù)觀察，毛的最大量被支撐在OH官能單壁碳納米管和TiO 2，而最低的羥基磷灰石。在高負(fù)荷的單壁碳納米管的助催化劑的建議更高的催化活性的可能性，并由此在聚合物基

18、體中的填料的量較低。圖中的SEM照片。圖3示出碳納米管和羥基磷灰石之前（左側(cè)）和之后（右側(cè)）的MAO浸漬。在這兩種情況下，沒有大的差異，可以注意到，在顆粒形態(tài)。將合并的EDX的結(jié)果，與缺少變化，在表面上的催化體系的浸漬后的形態(tài)，表明納米顆粒保持未受干擾。全尺寸圖片（151 K）圖。 3。碳納米管（一）前和（B）浸漬后MAO SEM照片;羥基磷灰石（）前和（D）浸漬后。圖選項(xiàng)粒子 - 支持使用MAO作為助催化劑的組合與FI催化劑（雙N-（3-叔butylsalicydene）-pentafluoroanilinate鈦（IV）二氯化物）乙烯的聚合反應(yīng)中，如在實(shí)驗(yàn)部分中描述。聚合實(shí)驗(yàn)的結(jié)果列于表2

19、與MAO得到最大收支撐在CNT和TiO 2，而大大降低產(chǎn)率為支撐在ZrO2和羥基磷灰石的催化劑系統(tǒng)獲得的。從表2，PE1_TiO2和PE4_TiO2表明催化劑活性的重現(xiàn)性是獨(dú)立的反應(yīng)器尺寸，而產(chǎn)率在不同載體的存在下按照鋁量的EDX測(cè)定的量而變化。表2中。用單活性中心催化劑在均相和支持conditions.a進(jìn)行乙烯聚合反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果樣本類型支持FI催化劑（微摩爾）ALMAO（毫摩爾）ALMAO /鈦AlTibAl（毫摩爾）PE產(chǎn)量（g）支持的PE（重量百分比）盧比bPE1_TiO2二氧化鈦11 0.8 73 7.8 2 682 3.8PE2_ZrO2的ZrO2 11 0.75 68 2 3 1

20、0.0 245PE3_Hap廈門8.8 0.18 20 2 3 11 303PE4_TiO2二氧化鈦61 4 65 25 48.2 3.1 682PE5_CNT CNT 30 4 133 25 22 624 3PE6_MAO - 62 75 1200 0 0 107 1563PE7_MAO / TBA - 62 4 64 25 46 0 672PE8_TBA - 11 0 0 5 0 0 0一個(gè)其他反應(yīng)條件：聚合溫度：25;用溶劑（庚烷）0.2 l對(duì)于樣本PE1_TiO2到PE3_Hap 5 l對(duì)于樣本PE4_TiO2到PE7_MAO / TBA，0.75 l對(duì)于樣品PE8_TBA;時(shí)間：1小

21、時(shí);乙烯壓力1.1巴。BRP =催化劑的活性，在KGPE / molcatH吧。表選項(xiàng)庚烷被選擇來(lái)運(yùn)行聚合反應(yīng)。該選擇是通過(guò)在該溶劑中的FI催化劑的溶解性差，應(yīng)該確保從支承催化劑的可忽略的浸出確定。為了證實(shí)這種假設(shè)，一個(gè)浸出試驗(yàn)是通過(guò)接觸浸漬的助催化劑和催化劑用庚烷進(jìn)行10分鐘的支持，然后過(guò)濾出固體并在1小時(shí)的溶液加入乙烯進(jìn)行。用甲醇淬滅后，沒有聚合物可以回收，從而確認(rèn)沒有明顯的浸出發(fā)生的假設(shè)。聚合實(shí)驗(yàn)PE6_MAO到PE8_TBA，記錄在表2中，進(jìn)行與不支持的催化系統(tǒng)進(jìn)行比較的支持對(duì)乙烯攝取信息和所得聚合物的機(jī)械性能的影響。特別是，PE6_MAO在MAO既作為催化劑活化劑（在與催化劑注射前在

22、反應(yīng)器中接觸）的存在下運(yùn)行，并作為雜質(zhì)清除劑（加入到溶劑介質(zhì)），而PE7_MAO / TBA運(yùn)行與MAO作為催化劑活化劑和三異丁基鋁（TIBAL）作為清除劑和PE8_TBA與TIBAL既作為催化劑活化劑和清除劑。從表2，顯而易見的是，所支持的催化體系的活性強(qiáng)烈地依賴于存在/不存在的支撐和所使用的助催化劑/清除劑的組合。正如預(yù)期的那樣，只采用TIBAL當(dāng)完全缺乏活性（PE8_TBA）表明，單獨(dú)這個(gè)物種是不適合作為助催化劑。以前的研究17表明，在TIBAL的存在下，某些聚合活性可以僅通過(guò)加入硼酸鹽來(lái)實(shí)現(xiàn)。的反應(yīng)條件的影響可通過(guò)比較在所支持的和不支持的催化系統(tǒng)的乙烯吸收曲線（圖4）進(jìn)一步凸顯。由氣體

23、控制部中注冊(cè)的乙烯吸收已規(guī)范化的催化劑在每一個(gè)反應(yīng)中使用的量。的比較表明，乙烯的吸收為載體的催化劑大大阻礙而是線性的，如在不支持的系統(tǒng)的情況下的FI / MAO，當(dāng)使用不支持的系統(tǒng)的FI的同時(shí)/ MAO與TIBAL作為清除劑（連續(xù)線）明顯的下降，觀察反應(yīng)后的10分鐘。全尺寸圖片（26 K）圖。 4。在乙烯攝取正常升催化劑的每毫克作為聚合盡管膽汁酸在溶劑存在下清除劑在表2中的樣品的乙烯攝取PE4_TiO2和PE5_CNT保持線性所述的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所記錄的氣體控制單元。線性行為表明納米顆粒催化劑的錨固。圖選項(xiàng)鑒于支持羥基磷灰石和氧化鋯的系統(tǒng)的低催化劑活性，本出版物中的焦點(diǎn)都集中在二氧化鈦和單壁碳納米

24、管。進(jìn)一步的研究，以提高在羥基磷灰石的存在下的催化活性和ZrO正在進(jìn)行中。PE6_MAO顯示所有檢測(cè)樣品中最高的活動(dòng)：與所支持的催化體系（PE4_TiO2，PE5_CNT）觀察到的活性較低，預(yù)計(jì)在視圖中的輔助功能下降或活性部位的失活通過(guò)與表面18的相互作用。然而，有趣的是使用TIBAL作為反應(yīng)器凈化劑（PE7_MAO / TBA）反應(yīng)開始以非常相似乙烯攝取作為PE6_MAO時(shí)要注意的是，在不支持的FI / MAO催化系統(tǒng)的情況下，但反應(yīng)在10分鐘后降低，從而表明了某種形式的催化劑失活/修改。根據(jù)Fujita等。 19，TIBAL可以在配體的亞氨鍵相互作用，這樣就導(dǎo)致了改性催化劑的框架。線性（不

25、過(guò)，如果低級(jí)）在所有與所支持的催化體系進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中觀察到的吸收行為表明，一旦載持催化劑，它不再是容易發(fā)生由TIBAL存在于反應(yīng)器的攻擊。圖。圖5示出了合成的聚合物的SEM顯微照片，從該反應(yīng)器中得到的。沒有明顯的形態(tài)觀察通過(guò)聚合在庚烷中的均相催化系統(tǒng)（PE6_MAO，圖5A）中得到的樣品。但是，支持的催化系統(tǒng)時(shí)所得到的形態(tài)改變。全尺寸圖片（135 K）圖。 5。新生解開的UHMWPE樣品的SEM從表2所示的實(shí)驗(yàn)圖像：A）PE6_MAO; B）PE4_TiO2; C）PE3_Hap; D）PE5_CNT。圖選項(xiàng)從200nm至1-2微米的球形聚集的顆粒觀察到當(dāng)催化系統(tǒng)支撐在TiO 2或廈門（圖5B和

26、C）中，而管狀特征是顯而易見的用于與支撐在SWCNT的催化系統(tǒng)合成的樣品。 （圖5D）。聚合物顆粒形態(tài)暗示支持的復(fù)制聚合過(guò)程。由于在通過(guò)高溫GPC測(cè)定的聚乙烯更大超過(guò)300萬(wàn)克/摩爾的摩爾質(zhì)量所遇到的困難，如在文獻(xiàn)中所述的摩爾質(zhì)量的UHMWPE樣品PE6_MAO和PE7_MAO / TBA的通過(guò)流變學(xué)方法測(cè)定。 16。流變學(xué)也被經(jīng)常用于探測(cè)聚合物熔體的解開狀態(tài)。從這種關(guān)系中，查看MATHML源，其中Me是纏結(jié)之間的摩爾質(zhì)量，“增加的剪切彈性模量G是關(guān)系到提高每鏈纏結(jié)的數(shù)目7。在圖的曲線。 6A顯示解開，亞穩(wěn)熔融轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆m纏，熱力學(xué)穩(wěn)定的狀態(tài)。在PE6_MAO，其中所述催化體系的相同，報(bào)道在我

27、們以前的研究20，初始模量比PE7_MAO / TBA低。 PE7_MAO /的更高的初始模量的TBA相比PE6_MAO，表明在拓?fù)浼s束和聚合物的分子特性的差異：這個(gè)結(jié)果支持了TIBAL本是在某種程度上與催化劑相互作用，改變其性能的假說(shuō)。 PE7_MAO / TBA的模量產(chǎn)生時(shí)間，超過(guò)5104秒（13小時(shí)），意味著，盡管其高初始模量，聚合物仍解開性質(zhì)，可以以固體狀態(tài)而變形。全尺寸圖片（56 K）圖。 6。從齊（不支持）催化體系的UHMWPEs進(jìn)行流變實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1）模量堆積對(duì)樣品PE6_MAO和PE7_MAO / TBA;二）G和G“的曲線作為頻率的函數(shù);三）的Mw和分子量分布。圖選項(xiàng)達(dá)到充分糾

28、纏態(tài)后，動(dòng)態(tài)頻率掃描實(shí)驗(yàn)。圖。圖6b示出G和G“作為頻率的兩個(gè)樣品的線性粘彈性體制的功能。從圖。圖6b顯而易見的是G和G“之間的交叉點(diǎn)為PE7_MAO / TBA相比PE6_MAO發(fā)生在較低的頻率。 TBA相比PE6_MAO在較低頻率結(jié)合在低于1弧度/秒平臺(tái)模量較早下降的交叉點(diǎn)指示一個(gè)較寬的分子量分布為PE7_MAO /的。以下在參照?qǐng)D16所描述的方法中，摩爾質(zhì)量和摩爾質(zhì)量分布計(jì)算從流變研究。通過(guò)采用相同的參數(shù)，最好的數(shù)據(jù)擬合獲得的兩個(gè)樣品建議的重均摩爾質(zhì)量（Mw）與摩爾質(zhì)量分布（MWD）為3.7106個(gè)克/摩爾和3.5 PE6_MAO和3.5106個(gè)/ mol的和12.6 PE7_MAO /

29、 TBA，見圖。 6C。從圖1中的曲線。圖6c也是顯而易見的是，更廣泛的摩爾質(zhì)量分布為PE7主要產(chǎn)生由于低摩爾質(zhì)量分量相比PE6的存在：這是根據(jù)在乙烯攝取的斜率的變化和觀察到的較低的催化劑活性。在TIBAL的存在的更廣泛的摩爾質(zhì)量分布也已通過(guò)藤田等人觀察到。 19，但在這種情況下，作者表現(xiàn)出較高的摩爾質(zhì)量的組件。然而，這些流變方法不能被應(yīng)用到確定的摩爾質(zhì)量和使用，因?yàn)榫酆衔镦満吞盍狭Ｗ又g的相互作用的TiO2和單壁碳納米管合成的樣品的摩爾質(zhì)量分布。鏈相互作用與支持的影響從熔體結(jié)晶（參見圖7b）中變得很明顯。全尺寸圖片（29 K）圖。 7。從兩個(gè)所得聚合物DSC曲線支持和不支持的催化體系。為了突

30、出的四個(gè)樣品之間的差異，無(wú)論是第一熔點(diǎn)和結(jié)晶的DSC曲線被擴(kuò)展。圖選項(xiàng)所有聚合物樣品的超高分子量是顯而易見的，從簡(jiǎn)單的DSC運(yùn)行在10/分鐘。圖。圖7示出具有和不支持的聚合物的熱分析的比較。在表3中報(bào)道的第一/第二熔化，結(jié)晶峰和熔融焓的值。的結(jié)晶度，使用的PE平衡晶體Hm計(jì)算，293焦耳/克21。表3中。樣品從DSC所獲得熱特性分析。樣品查看MATHML源（）锝（）式源（）Hm（J / G）crystPE4_TiO2 142.0 120.1 134.4 185.0 63.1PE5_CNT 140.7 120.7 133.1 233.0 79.5PE6_MAO 138.6 118.4 133.8

31、 230.0 78.5PE7_MAO / TBA 138.3 118.7 133.4 239.0 81.6表選項(xiàng)從圖。圖7和表3可以認(rèn)為使用支撐轉(zhuǎn)移到更高的值所得到的聚合物的峰值熔融溫度，而所有四個(gè)樣品的Hm值是相似給人一種程度初生聚合物的結(jié)晶度在80的區(qū)域中，具有明顯顯著的例外含二氧化鈦的樣品。在結(jié)晶性的差異可被暫時(shí)歸因于在普通聚乙烯晶體的形成的二氧化鈦納米顆粒的破壞性影響，而不是在CNT的存在下觀察到這種效果，可能是由于PE的外延生長(zhǎng)納米管22。記錄在第一加熱掃描初生聚合物的高熔融溫度接近平衡熔融線型聚乙烯的溫度，在根據(jù)來(lái)自于新生的UHMWPE 23早期的研究結(jié)果。較高熔點(diǎn)和更尖銳的峰在使

32、用載體的合成的聚合物表明較高分子量和更窄的摩爾質(zhì)量分布進(jìn)行比較，以在25下合成的不支持的催化系統(tǒng)的樣品。聚合溫度對(duì)催化劑的性能的影響似乎更明顯，在不支持的系統(tǒng)，在協(xié)議與我們以前的工作24，在那里我們觀察到摩爾質(zhì)量分布變寬隨聚合溫度。肩部的存在下，旁邊的峰值熔融溫度，樣品PE6和PE7因此可以歸因于更廣泛的摩爾質(zhì)量分布。當(dāng)結(jié)晶從熔體進(jìn)行時(shí)，熔融開始溫度在支撐移動(dòng)到更高的值的存在（結(jié)晶起始123）相比，沒有支持（結(jié)晶起始121）中合成的聚合物。這表明，這兩種二氧化鈦和CNT增強(qiáng)超高分子量聚乙烯的結(jié)晶成核效率。3.1。超高分子量聚乙烯的樣品可分離態(tài)為了獲得來(lái)自所述負(fù)載的催化系統(tǒng)傳來(lái)的樣品的解開狀態(tài)的

33、洞察力，流變研究進(jìn)行監(jiān)視模堆積隨時(shí)間，報(bào)告在圖8。圖8a示出了模量累積為雙方都支持和不支持的系統(tǒng)，盡管由于與納米顆粒是不可能推斷出定量值導(dǎo)致的Mw和MWD鏈相互作用。盡管如此，增加了彈性模量累積隨時(shí)間仍建議在所有情況下得到的超高分子量聚乙烯的解纏結(jié)狀態(tài)。全尺寸圖片（37 K）圖。 8。模量積累的）比較從支持和不支持的催化體系得到UHMWPEs。在b）中，各曲線是標(biāo)準(zhǔn)化為達(dá)到因填料的存在將影響模數(shù)絕對(duì)值的最大值。圖選項(xiàng)有關(guān)支持和不支持的系統(tǒng)，在對(duì)比圖。圖8b模量被歸一化相對(duì)于在10弧度/秒，在充分纏結(jié)熔融狀態(tài)下測(cè)定的平臺(tái)模量。類似PE6_MAO，與負(fù)載型催化劑表現(xiàn)出較低的起始彈性模量的值獲得的兩

34、個(gè)樣品，這是較高的我（即更低每鏈纏結(jié)的數(shù)量）的反映作為解開晶體通過(guò)在初始熔融態(tài)無(wú)規(guī)盤繞狀態(tài)。隨著纏結(jié)期間時(shí)間的形成，其中所述驅(qū)動(dòng)力是向熱力學(xué)穩(wěn)定熔體狀態(tài)下，隨著時(shí)間的推移其彈性模量的增加。它已被證明在先前作品填料的存在對(duì)鏈動(dòng)力學(xué)的影響，例如其眾所周知，碳納米管的存在強(qiáng)烈影響的結(jié)晶行為25，25a和25b以及聚合物中的流動(dòng)性質(zhì)及其熔融狀態(tài)26。考慮到聚合物 - 顆粒相互作用，它一直不可能通過(guò)流變學(xué)方法來(lái)確定摩爾質(zhì)量和摩爾質(zhì)量分布，因此在模數(shù)產(chǎn)生時(shí)間的真實(shí)值不能被確定。盡管如此，考慮到模數(shù)累積時(shí)間超過(guò)了PE4_TiO2 100千秒和400秒PE5_CNT，可以預(yù)計(jì)，在摩爾質(zhì)量這些聚合物很可能是上述

35、一百萬(wàn)克/摩爾24。從支持的催化體系中獲得的樣本顯示隨時(shí)間明顯增加，彈性模量，從而證實(shí)在新生聚合物成就的解開狀態(tài)。要獲得解開狀態(tài)史密斯等人。23565與傳統(tǒng)的聚烯烴相比，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）具有優(yōu)秀的沖擊強(qiáng)度和抗裂性，使人們期望的是各種各樣的應(yīng)用。不幸的是，超高分子量聚乙烯具有共同呈現(xiàn)，連續(xù)熔融狀態(tài)的進(jìn)程無(wú)效制造超高分子量聚乙烯制品的超高粘度。企圖克服這一問(wèn)題通過(guò)將超高分子量聚乙烯與低分子量的高密度聚乙烯（HDPE）通過(guò)熔融加工通常都導(dǎo)致分散不良共混物由于共混物組分之間的巨大粘度不匹配。在這里，我們提出了固態(tài)剪切粉碎（SSSP）作為在UHMWPE / HDPE共混物實(shí)現(xiàn)有效和均勻混

36、合溫和的，持續(xù)的，簡(jiǎn)單的方法。這些SSSP共混物很容易通過(guò)后處理SSSP熔融擠出;用于SSSP共混用50（重量）超高分子量聚乙烯，我們觀察到超過(guò)1000粘度增加的一個(gè)因素，在0.01秒-1，但小于5的增加，在100秒-1的一個(gè)因素的剪切速率，后者是更典型的熔融處理操作。使用拉伸流變，我們確認(rèn)了應(yīng)變硬化行為SSSP共混物。剪切流變和結(jié)晶數(shù)據(jù)顯示UHMWPE和HDPE之間的混合可與隨后的SSSP的通行證和單螺桿擠出得到改善。最后，我們表明，通過(guò)SSSP共混導(dǎo)致沖擊強(qiáng)度顯著提高：相比于文獻(xiàn)的結(jié)果，從SSSP制成注射成型樣品條融合了的缺口伊佐德沖擊強(qiáng)度的30-50（重量）超高分子量聚乙烯表現(xiàn)出非常高的

37、值，660- 770焦耳/米（純HDPE的沖擊強(qiáng)度為170焦耳/米）。1.簡(jiǎn)介相對(duì)于傳統(tǒng)的聚烯烴，超高分子量聚乙烯（UHMWPE）具有幾個(gè)有利的機(jī)械性能，包括非常高的沖擊強(qiáng)度和抗裂性1，2和3，這使得醫(yī)療（例如，關(guān)節(jié)假體，因此非常適合），工業(yè)（例如，鉛酸蓄電池隔板）和防御（例如防彈布防彈背心）的應(yīng)用2，3，4和5。不幸的是，它的超高分子量（MW），鏈纏結(jié)程度高，及超高熔融粘度6，7，8和9，UHMWPE不能通過(guò)常規(guī)的熔體擠出或注射處理的結(jié)果成型。相反，超高分子量聚乙烯是由較少?gòu)V泛使用分批方法如柱塞擠出加工4和5，壓縮成型10和11，或燒結(jié)12和13。除了導(dǎo)致常規(guī)的熔融加工過(guò)程中非常高的壓力的要

38、求，纏結(jié)的高度也導(dǎo)致晶粒邊界或融合缺陷的發(fā)生率在燒結(jié)和壓縮模塑1和4。這些缺陷的發(fā)生是因?yàn)閬?lái)自一種可熔融狀態(tài)的UHMWPE粒子鏈到另一處的熔融狀態(tài)的UHMWPE阻礙擴(kuò)散相關(guān)聯(lián)的長(zhǎng)弛豫時(shí)間1，4和14。在超高分子量聚乙烯的加工性能的改進(jìn)已通過(guò)經(jīng)由溶解在合適的溶劑15和16降低鏈纏結(jié)的程度或使用該導(dǎo)致形成單鏈的晶體（例如，聚合以數(shù)目減少的非典型聚合技術(shù)或條件下獲得活性位點(diǎn)或單點(diǎn)催化劑17，18，19和20和/或通過(guò)使用降低聚合溫度21，22和23）。減少纏結(jié)導(dǎo)致增強(qiáng)鏈的流動(dòng)性，韌性，拉伸性和抗疲勞性以及降低的氧滲透性和減少了對(duì)常規(guī)的熔融處理18壓力的要求。這種溶劑基或聚合方法由溶液紡絲（隨后單軸拉

39、延）15和16，燒結(jié)18，和壓縮成型提供令人印象深刻的改進(jìn)超高分子量聚乙烯的處理（隨后單向拉伸或通過(guò)軋制和拉伸） 19。然而，這些方法沒有提供一個(gè)通用的解決方案，以熔融加工UHMWPE的挑戰(zhàn);因?yàn)闊Y(jié)和壓縮模塑是行之有效的方法成功地處理高得多的熔融粘度的材料比通常達(dá)到的熔融擠出或注射成型，改進(jìn)這些方法并不一定意味著改進(jìn)將按照常規(guī)的熔融工藝來(lái)觀察為好。最后，這些溶劑基和聚合方法也沒有提供不可逆的解決方案，以通過(guò)纏結(jié)造成的問(wèn)題，因?yàn)榻饫p結(jié)鏈可以在熔融狀態(tài)加熱重新纏結(jié)8，24，25和26。嘗試也已作了具有較低分子量聚乙烯（PE）27，28，29，30，31，32，33，34和混合，以提高超高分子量聚

40、乙烯的加工性35和聚丙烯（PP）36，37，38和39。加工助劑如聚（乙二醇）也被用于減少與超高分子量聚乙烯的共混物29的擠出相關(guān)的模頭壓力。努力通過(guò)與低分子量聚乙烯通過(guò)常規(guī)的熔融加工共混以提高UHMWPE加工已經(jīng)通過(guò)共混物組分之間的會(huì)導(dǎo)致不良的共混物的形態(tài)形成的巨大粘度失配被嚴(yán)重阻礙（例如，在較低的分子量PE矩陣大的UHMWPE附聚物） 31和32。以實(shí)現(xiàn)在超高分子量聚乙烯/高密度聚乙烯（HDPE）良好的分散共混物，惡劣和/或復(fù)雜的加工條件已經(jīng)使用10，31，32，33，34和35。環(huán)狀領(lǐng)等。 35表明，通過(guò)采用多級(jí)聚合中，超高分子量聚乙烯的良好混合的共混物和低分子量聚乙烯可以制備;這種方法

41、來(lái)共混利用聚合的一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，并且需要顯著改變聚合條件從一個(gè)階段到下一個(gè)35。通過(guò)溶液處理批次共混也已顯示導(dǎo)致更好的混合在超高分子量聚乙烯共混物相比，熔融處理39。雖然導(dǎo)致良好混合的共混物，溶液共混，通常需要大量的有機(jī)溶劑，例如十氫化萘33和34。Boscoletto等。 31通過(guò)熔融加工，制備，通過(guò)批單獨(dú)混合10-30分鐘，單螺桿擠出，或單螺桿擠出，接著通過(guò)分批混合30分鐘相比UHMWPE / HDPE共混物。他們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)單螺桿擠出實(shí)現(xiàn)的UHMWPE和HDPE的組件之間的最佳混合，接著通過(guò)分批熔融混合30分鐘;分散性差（這導(dǎo)致平庸的混合性質(zhì)）觀察到，制備了單螺桿擠出只31，融合。 Lim

42、等。 32制備使用分批混合器以30rpm的轉(zhuǎn)子速度（20分鐘），隨后在雙輥磨機(jī)（5分鐘）和隨后的壓縮成型（25分鐘）在熔融狀態(tài)的UHMWPE / HDPE共混物。雖然所必需的良好的混合，這樣長(zhǎng)的處理時(shí)間可導(dǎo)致熱降解（例如，在發(fā)病降解處理中的一個(gè)以30rpm的轉(zhuǎn)子速度為23分鐘32）。復(fù)雜的多步驟過(guò)程，流程長(zhǎng)的時(shí)間（這可能會(huì)導(dǎo)致不希望的效果，例如分子量減少，分支或交聯(lián)），并且低通量（由于批次性質(zhì)）可使通過(guò)這樣苛刻的熔融加工方法無(wú)吸引力作為一種方法來(lái)共混產(chǎn)生充分混合UHMWPE / HDPE共混物的商業(yè)規(guī)模的數(shù)量。因此，仍然在尋找一種簡(jiǎn)單的，溫和的，連續(xù)的制備充分混合的超高分子量聚乙烯/高密度聚乙

43、烯的共混物的方法的主要興趣。在超高分子量聚乙烯/聚乙烯共混物的興趣常常與潛在相關(guān)聯(lián)，以提高低分子量PE 29，30，31，32和35的沖擊性能。在材料性能改善的預(yù)期有密切聯(lián)系的混合形態(tài)：抿著嘴混合共混物具有較差的機(jī)械性能相比，其有效地混合同行31，32和35。 Boscoletto等。 31表明，通過(guò)增加與熔融加工相關(guān)的剪切應(yīng)力改善組件之間的混合增強(qiáng)超高分子量聚乙烯的共混物的沖擊和結(jié)晶性能。他們研究了制備具有相同的共混物組分，但不同的苛刻的熔融加工的水平，導(dǎo)致不同程度的剪切應(yīng)力，因此，不同程度的混合的兩個(gè)20/80重量超高分子量聚乙烯/高密度聚乙烯的共混物。使用較高的剪應(yīng)力，制備該共混物導(dǎo)致優(yōu)

44、良混合和500焦耳/米的缺口伊佐德沖擊強(qiáng)度，而制備具有較低的剪切應(yīng)力的共混物具有220焦耳/米的缺口伊佐德沖擊強(qiáng)度（父HDPE有的110焦耳/米一個(gè)缺口伊佐德沖擊強(qiáng)度31）。除了改進(jìn)的可加工性和性能，含有超高分子量的聚合物（UHMWPE / HDPE共混物共混物的結(jié)晶行為40，41，42和43，超高分子量聚丙烯（UHMWPP）/ PP共混物44 ，45和46，和超高分子量聚乙烯/聚丙烯共混物39，40和47）也是主要的興趣。這樣的共混物進(jìn)行了研究，他們接受流動(dòng)誘導(dǎo)結(jié)晶和該結(jié)晶對(duì)性質(zhì)40和48的影響的能力。研究40，41和46表明，面向前體結(jié)晶（認(rèn)為含有較高分子量組分，其具有更長(zhǎng)的弛豫時(shí)間）由流

45、動(dòng)形成的“的”串晶分量誘導(dǎo)shish-烤肉“形態(tài)，而下兆瓦組件形成廣大的”烤羊肉串“。對(duì)于這些研究，共混物通常通過(guò)溶液共混，因?yàn)楣不煳锝M分之間的粘度大失配不允許使用的熔融加工的，以實(shí)現(xiàn)所需要的這些研究的優(yōu)良的分散性。雖然溶液共混代表理想的情況下為超高分子量共混物組分的高效分散，對(duì)于溶劑豐富量的要求使得溶液共混廣泛不適用于大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用（一個(gè)例外是纖維的溶液紡絲）。另一方面，在大規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn)的典型的聚合物共混物中使用簡(jiǎn)單，連續(xù)常規(guī)的熔融加工方法不適合于在含有超高分子量成分的共混物實(shí)現(xiàn)有效的分散。這是因?yàn)楣不煳锝M分和熔融加工的高壓力的要求（由于超高分子量組分的存在）之間的巨大粘度不匹配。為了抑

46、制壓力的要求，提高加工的可行性，一些研究已經(jīng)用整齊的父母HDPE具有非常高的熔體流動(dòng)指數(shù)和/或低別出心裁螺桿速度30，49已熔融加工的共混物。無(wú)論如何，連續(xù)常規(guī)的熔融工藝（例如，雙螺桿擠出）大多導(dǎo)致材料性能適度改善，作為方法進(jìn)行混合的UHMWPE和HDPE 30，49和50使用時(shí)。在本研究中，我們采用了一種新的，溫和的，連續(xù)的過(guò)程方法有效地融合高達(dá)50（重量）用超高分子量聚乙烯HDPE稱為固態(tài)剪切粉碎（SSSP）。通過(guò)結(jié)合SSSP單螺桿擠出，我們也證明了我們的能力來(lái)調(diào)整UHMWPE和HDPE之間的有效混合。固態(tài)剪切粉碎使用的雙螺桿熔融擠出機(jī)改性的冷卻系統(tǒng)，以保持在固體狀態(tài)下51所述的聚合物，5

47、2，53，54，55，56， 57，58，59，60，61和62。這個(gè)過(guò)程伴隨著高的剪切應(yīng)力和壓縮力，導(dǎo)致重復(fù)分裂和融合的材料;條件是通過(guò)進(jìn)料速率，螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，螺桿設(shè)計(jì)和溫度51。除了作為溶劑，SSSP是工業(yè)可擴(kuò)展;速率超過(guò)150公斤/小時(shí)的聚烯烴已經(jīng)處理SSSP具有商業(yè)規(guī)模的裝置。增容和不混溶共混物的均勻混合52，53和54和在復(fù)合材料和納米復(fù)合材料的填料的有效分散和剝落會(huì)導(dǎo)致從SSSP 57，58，59，60和 63。最近，我們發(fā)現(xiàn)，SSSP可用于合成的馬來(lái)酸酐單獨(dú)62使用對(duì)稱有機(jī)過(guò)氧化物接枝PP帶極力抑制了分子量降低61和酯官能的PP具有中等分子量降低。過(guò)去的研究也證明SSSP的工具實(shí)

48、現(xiàn)有效的混合共混物，其中混合成分有顯著不匹配的粘度，這阻礙了通過(guò)傳統(tǒng)熔融擠出55和56混合。在這里，通過(guò)采取與相關(guān)SSSP在接近環(huán)境溫度條件下的優(yōu)勢(shì)，我們規(guī)避熔融加工UHMWPE和HDPE共混組分具有廣闊的粘度不匹配帶來(lái)的挑戰(zhàn)。處理由SSSP，其以簡(jiǎn)單的方式完成的，導(dǎo)致有效分散，即使它是足夠溫和，它導(dǎo)致了可忽略斷鏈整齊的HDPE（其可以經(jīng)由MW減少否則會(huì)導(dǎo)致降解）。的超高分子量聚乙烯/高密度聚乙烯共混物從SSSP，這是很容易通過(guò)常規(guī)的熔融擠出和注塑，缺口伊佐德沖擊強(qiáng)度表現(xiàn)出非常高的值相比，這些文獻(xiàn)中報(bào)道的處理獲得的。2.實(shí)驗(yàn)2.1。物料超高分子量聚乙烯（西格瑪奧爾德里奇）配有300萬(wàn)和6000

49、000克/摩爾之間的重均分子量（平均粉末粒徑= 5-50微米;所報(bào)告的供應(yīng)商）用作接收。高密度聚乙烯（Equistar公司：MFI =為6.0g / 10分鐘; ASTM D-1238，在190的測(cè)試，使用2.16千克的重量;所報(bào)告的供應(yīng)商）用作接收。二甲苯（西格瑪奧爾德里奇）用作接收。酚醛抗氧化劑，Songnox 6260（松原），被用作在用于振蕩剪切流變學(xué)制備的樣品接收。2.2。超高分子量聚乙烯/高密度聚乙烯共混物制備高密度聚乙烯粒料和UHMWPE粉末進(jìn)行粉碎以200rpm螺桿轉(zhuǎn)速和100克/小時(shí)進(jìn)料速率為高密度聚乙烯粒料。的超高分子量聚乙烯是通過(guò)使用粉末進(jìn)料器（布雷本登TECHNOLOG

50、IE公司DDSR12-1體積進(jìn)料器）在根據(jù)超高分子量聚乙烯的共混物中所期望的重量分?jǐn)?shù)變化的進(jìn)給速率的側(cè)料斗加入。在粉碎機(jī)是（Budzar工業(yè)WC-3冷卻器在-6操作）的中試裝置/研究規(guī)模Berstoff雙螺桿擠出機(jī)改性的冷卻系統(tǒng);相同的裝置在以前SSSP研究51，52，53，54，55，56，57，58，59，60，用61和62。的SSSP裝置由兩個(gè)部分組成。第一部分，用L / D = 26.5，有一個(gè)直徑為25mm的桶用由螺旋輸送元件和雙葉捏合元件（2前進(jìn)，1逆轉(zhuǎn)和1中性元素）的螺釘。第二部分，與L / D = 7.5，有含三葉剪切元件23毫米直徑的桶（3向前，2反向，以及2中性元素），它促

51、進(jìn)了良好的混合，并在高密度聚乙烯的粉末狀超高分子量聚乙烯的分散。在兩個(gè)部分之間，有一個(gè)小的過(guò)渡區(qū)會(huì)從25至23毫米直徑。 （根據(jù)所使用的馬達(dá)上，SSSP可以與所有雙葉元件和一個(gè)25mm直徑的機(jī)筒整個(gè)裝置完成的。）為了進(jìn)行比較，一個(gè)5/95重量的UHMWPE / HDPE共混物，SOLN-5，制得共同溶解在二甲苯在130，用1（重量）Songnox 6260;該共混物中結(jié)晶出來(lái)的溶液通過(guò)降低溶液溫度至室溫，用甲醇沉淀，然后在70干燥過(guò)夜，在真空烘箱中。一個(gè)附加的5/95重量的UHMWPE / HDPE共混物，MM-5，制得熔融在最大轉(zhuǎn)子速度和混合10分鐘，在160下用一個(gè)阿特拉斯電子器件MINI

52、MAX成形機(jī)（杯和 - 轉(zhuǎn)子混合器）在杯中三鋼球提供混沌混合。 （Maric的和Macosko以前表明，使用這種杯和 - 轉(zhuǎn)子混合器的三個(gè)鋼球產(chǎn)生混沌混合可以近似由雙螺桿實(shí)現(xiàn)混合熔融擠出64）。表1示出樣品的組成和加工方法的細(xì)節(jié)。表1中。變量樣品組成，處理方法，結(jié)晶，結(jié)晶開始溫度和拉伸性能的高密度聚乙烯整齊，整潔UHMWPE，UHMWPE和/ HDPE共混物。樣品處理方法的UHMWPE含量（重量）結(jié)晶起始溫度（）結(jié)晶度（）楊氏模量（MPa）屈服應(yīng)力（兆帕）整齊的HDPE（收到） - - 118 69 98050 27整齊的HDPE SSSP（SSSP后） - 118 68 99060 27超高

53、分子量聚乙烯整齊 - 100 124 500 4040 34SOLN-5溶液混合5 121 71 99060 26MM-5熔體混合5 119 69 95050 26SSSP-5SSSP 5 121 68 95020 26SSSP-10SSSP 10 121 68 95060 26SSSP 20SSSP 20 121 63 95020 25SSSP 30SSSP 30 121 60 93050 23SSSP 40SSSP 40 121 56 85020 22SSSP-50SSSP 50 122 57 80080 21表選項(xiàng)2.3。超高分子量聚乙烯/高密度聚乙烯共混物的單螺桿擠出后SSSP熔融擠出

54、是在一個(gè)Randcastle RCP-0625 microtruder完成（螺桿直徑= 0.625英寸，長(zhǎng)度/直徑= 24）。共混物在50rpm的螺桿速度進(jìn)行處理。為SSSP-5，SSSP-10，和SSSP-20，擠出機(jī)機(jī)筒保持在175-180，同時(shí)在模頭溫度為170。為SSSP-30和SSSP-40，擠出機(jī)機(jī)筒保持在185-190，模頭溫度是175。為SSSP-50時(shí)，機(jī)筒溫度為195-205，模頭溫度為190。在加工過(guò)程中65和66的溫度下進(jìn)行的增加而增加的UHMWPE含量以降低模具的壓力。2.4。流變測(cè)量整齊HDPE和UHMWPE / HDPE共混物進(jìn)行了測(cè)試與1重量Songnox 62

55、60添加到每個(gè)樣品，以防止熱降解。為小振幅振蕩剪切試驗(yàn)，將樣品壓縮模塑成使用PHI按壓光盤;數(shù)據(jù)收集在150下，用2的應(yīng)變超過(guò)0.01-100弧度/秒（從高至低的頻率進(jìn)行測(cè)量）的頻率范圍內(nèi)，采用應(yīng)變控制的流變科學(xué)ARES流變儀配備為25mm的平行板。對(duì)于拉伸流動(dòng)樣品模壓成0.8毫米厚的薄膜是被切成條狀與9.5毫米的寬度和22毫米的長(zhǎng)度;使用Sentamanat拉伸流變儀67固定地安裝在ARES流變儀數(shù)據(jù)收集在150。拉伸流數(shù)據(jù)收集在0.010.10的S-1應(yīng)變速率;拉伸粘度是由占熔融和固態(tài)密度對(duì)截面積67和68的效果校正的熱膨脹。為線性粘彈包絡(luò)數(shù)據(jù)被擬合多模線性Maxwell模型來(lái)振蕩剪切數(shù)據(jù)

56、獲得。2.5。熱和機(jī)械性能一個(gè)梅特勒 - 托利多差示掃描量熱儀（DSC 822e中）用于熱分析。非等溫結(jié)晶數(shù)據(jù)是從一個(gè)10/分鐘冷卻斜坡獲得。電影與0.7毫米的厚度，使用PHI按下拉伸試驗(yàn)制備。樣品根據(jù)ASTM D1708制備啞鈴狀試樣從使用Dewes-Gumbs死膜切斷。一個(gè)MTS SINTECH 20 / G（100千牛頓負(fù)荷細(xì)胞;十字頭速度= 5厘米/分）被用來(lái)獲得的楊氏模量，并在室溫屈服應(yīng)力。缺口艾佐德沖擊試驗(yàn)棒由注射按照使用了摩根按（摩根工業(yè)公司）和擠出的共混物的粒料（共混物的SSSP隨后單螺桿擠出和造粒）ASTM D256成形制備。筒區(qū)和噴嘴區(qū)的溫度分別為205和220，分別為整齊父HDPE，SSSP-5，SSSP-10，和SSSP-20;桶和噴嘴區(qū)的溫度分別為220和230下，分別為SSSP-30，SSSP-40，和SSSP-50。平均防撞桿尺寸為3.212.763.5毫米; 10條進(jìn)行了測(cè)試各樣品。缺口伊佐德沖擊強(qiáng)度測(cè)定是在室溫下利用IT504 Tinuis奧爾森沖擊試驗(yàn)獲得的。3.結(jié)果與討論3.1。 UHMWPE在UHMWPE / HDPE共混物的分散圖。 1比較的S