聚烯烃弹性体的流变性能
第5期田明等.聚烯烃弹性体的流变性能 305
弹性越好,更接近弹性体的性能,表现出良好的切敏性。相反,辛烯含量越低,更接近树脂的性能,
表现出良好的温敏性,而切敏性变差。这是因为POEs分子链在通常情况下呈自由卷曲状态,在剪切应力作用下,分子的主链和支链开始伸展和取向,聚合物的粘度随之降低;随着剪切应力的增大,主链分子完全伸直,支链分子也进一步伸展和取向,粘度进一步下降。辛烯含量高时,支链分子越多,弹性越大,而弹性体的分子链容易发生缠结,故一般粘度也较高。在低剪切应力下,分子主链和支链还没有完全伸展和取向,性较强;随着剪切应力的增加,展和取向,度迅速下降,,POEs在较低温度(110～)下,分子链段热运动不活跃,在剪切应力150℃
的作用下,分子链在流场中容易伸展和取向,使流动阻力减小,另一方面分子链中的物理交联点解脱,所以粘度迅速下降。在较高温度(180～
)下,分子链段热运动相当活跃,具有弹性210℃
的分子链产生回缩卷曲,在较低剪切流场中不容易伸展和取向,此时粘度随温度变化较为显著;当剪切应力达到一定程度时,使主链和支链分子得到伸展和取向,又表现出良好的切敏性。
由表1可以看出,粘流活化能(Ea)随着剪切
速率的增加而减小。当剪切速率为20s-1时,在
110～150℃和180～210℃两个温度范围内,Ea
较大,表明在此温度范围内,粘度随温度的增加下降明显;剪切速率为288.2s-1时,上述两个温度范围内的Ea较小,表明粘度随温度的变化不明显,即温敏性较差;在150～180℃,当剪切速率为
-1-14
20s,288.2s时,Ea分别为4.4×10J/mol,
2.2×10J/mol,。
Ta1ygyPOEs8150J/mol
180～210
-444
-1343
4
1.0×104.4×101.8×10
5.8×102.2×107.7×10
3结论
a)POEs的n小于1,属于切力变稀的假塑
性流体,并且n随着剪切速率的增加而减小,非牛顿性明显。提高剪切速率,切敏性增强。
b)温度升高,POEs的粘度下降,但变化不明显。随着剪切速率的增加,粘度明显下降,表现出良好的切敏性。辛烯含量越高,切敏性越强。
c)POEs在低剪切速率下的粘流活化能较大,随着剪切速率增加,粘流活化能减小。
d)由于POEs在110～150℃时表现出良好的切敏性,因此在加工过程中,可以用提高剪切速率的方法来降低其粘度。
Rheologicalpropertiesofpolyolefinelastomers
TianMing,ZhangLiqun,XiangXuehua,LiuLi,FengYuxing,WuYoupingandZhangXiuhua(InstituteofMaterialScienceandEngineering,BeijingUniversityofChemicalTechnology)
CaoLianxiaoandLuHuanmei(BeijingFushenTrade&MarketCo.)
ABSTRACT
Influencesofthetemperature,octenecon2ofPOEs,however,theviscositydecreasedtentandcarbonblackreinforceronrheologybehaviorofpolyolefinelastomers(POEs)pro2ducedusingmetallocenecatalystwereinves2tigated.Theresultsshowedthatrheologyin2dexofPOEswassmallerthan1,POEswasakindofpseudoplasticfluid.Theshearsensi2tivityincreasedasshearrateenhanced.Thetemperaturehadlittleeffectontheviscosity
drasticallyasshearrateincreased.POEshadgoodshearsensitivity.POEswithhigheroctenecontenthadbettershearsensitivity,withloweroctenecontenthadworseshearsensitivity.
Keywords:polyolefinelastomers;metal2locenecatalyst;rheologicalproperty