聚合物高速充模注射成型制品的取向结构与性能

高速充模注射在薄壁制件成型中发挥着重要作用，但相关的基础研究还相当薄弱。本项目以广泛应用的聚烯烃、聚烯烃共混物和聚烯烃纳米复合材料为对象，研究高速注射成型的加工工艺条件和流变特性，研究不同注塑速度、熔料温度、模具温度和制件厚度等外场对分子取向、解缠结、结晶和制件力学性能的影响。研究高分子共混物在高速充模过程中的流动行为和相行为变化。弄清高分子量组分和无机纤维填料在高速注塑成型中对聚合物取向和结晶的作用。利用高速注射成型中的剪切场和温度场获得含串晶或杂化串晶制件，大幅度提高聚合物复合材料界面作用、力学性能和使用寿命，研究与高速充模注射成型相关的高分子形态学、结晶学、流变学、成型加工-形态结构-性能关系等基本理论问题。本项研究对于丰富聚合物材料的加工方法、加工理论和促进高速注塑成型应用和提高高速注射成型制品的质量有着重要的理论意义应用价值。

高速充模注射在薄壁制件成型中发挥着重要作用，但相关的基础研究还相当薄弱。为了系统的研究和建立起高速注塑成型中加工工艺-结构-性能之间的相互关系，为高速注塑成型技术的工业应用和发展提供科学的理论支持，本项目采用二维广角X射线衍射、二向色性红外和差示扫描量热仪等研究了薄壁注塑中HDPE、HDPE/PP、HDPE/PS、HDPE-CNTs/PP、HDPE-OMMT/PP等体系中聚乙烯、聚丙烯的取向度、熔融温度和结晶度等随注塑速度、保压压力、第二低速注塑速度和共混物组分的变化而变化，阐明了注塑速度等加工工艺和共混物组成比与薄壁注塑样品结构之间的关系；利用扫描电镜观测，研究了共混体系的薄壁注塑样品中相形态与加工工艺和共混物配比之间的相互关系。明确了薄壁注塑中结构与性能之间的关系，为高速薄壁注塑中的结构调控与高性能化提供了一定的理论基础和实验方法。通过对注塑条件在聚合物中的形态结构控制，得到了具有较好阻隔性能的交替层状复合材料。