不同代数端羟基超支化聚酯及其二元共混物的流变行为

发布时间：2020-02-23 14:07

【摘要】：系统研究了消除热历史后的G1~G5端羟基超支化聚酯熔体及组分质量比为1∶1的二元共混物的流变行为。结果表明,无论是稳态剪切测试还是振荡测试,消除热历史后的G2~G5端羟基超支化聚酯熔体均表现为牛顿流体的流变行为。G3~G5端羟基超支化聚酯的流变行为均遵循Cox-Merz方程。G2端羟基超支化聚酯在振荡测试的高频区出现了剪切增稠现象。对于组分质量比为1∶1的低代/高代端羟基超支化聚酯二元共混物,无论是稳态剪切还是振荡剪切,只要一种组分是牛顿流体,那么二元共混体系也是牛顿流体。高代数组分决定了二元共混物的流变特性,而低代数组分主要影响二元共混物的黏度。
【图文】：

线性黏弹区由应变扫描测试确定。设定端羟基超支化聚酯的测试温度分别为120、125、130、135、140℃，端羟基超支化聚酯二元共混物的测试温度为140℃。1.3.2差示扫描量热分析(DSC)采用美国PerkinElmer公司生产的Pyris－1型差示扫描量热仪来测试端羟基超支化聚酯及其二元共混物的相转变温度。样品质量约为10.0mg，氮气气氛，氮气流量为20mL/min，先以10℃/min的升温速率从－70℃升至200℃恒温10min以消除热历史，然后以10℃/min的降温速率降至－70℃。2结果与讨论2.1端羟基超支化聚酯的流变行为2.1.1稳态流变行为图1为完全消除热历史后测得的G2～G5端羟基超支化聚酯的表观黏度ηa随剪切速率的变化曲线。图1端羟基超支化聚酯的表观黏度随剪切速率的变化曲线Fig．1Apparentviscosityofhydroxyl-terminatedhyperbranchedpolyestersasafunctionofshearrate可以看出，在所测温度范围内，聚合物熔体均呈现出牛顿流体的流变行为，说明消除热历史能破坏端羟基之间、羟基与酯基之间形成的氢键，加上超支化聚合物具有高度支化的分子结构，分子之间不易缠结，，因而表观黏度不随剪切速率的变化而改变。表2列出了G2～G5端羟基超支化聚酯的零剪切黏度(η0)和黏流活化能(Ea)。可以看出，随着温度的升高，超支化聚酯的零剪切黏度下降;随着代数的增加，分子间作用力增大，分子链运动所受到的阻力就越大，因而零剪切黏度和黏流活化能随之增大。HBP－OH－G2的黏流活化能高于其他几代聚酯，这可能是尽管在消除热历史的过程中氢键被完全破坏了，但是在降温至测试温度后，随着剪切的进行又促进了氢键的形成，氢键起到了物理交联点的作用，导致了黏流活化能的增大。对于HBP－OH－G1，由于其支化度相对较小及端羟基含量相对较多(如表

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本文编号：2582198