四川大学傅强教授：振荡剪切对聚乳酸熔体分子链解缠结的研究
众所周知，高效的解缠结能够有效地降低聚合物熔体粘度，降低聚合物加工成型的能耗和难度，同时有效地调控聚合物玻璃化转变及结晶行为，从而制备得到具备理想性能的聚合物材料，四川大学高分子科学与工程学院先进高分子材料课题组傅强教授在《高分子学报》2018年第8期“祝贺江明院士80华诞”专辑发表的论文中利用哈克旋转流变仪在一定的温度和压力条件下对聚乳酸(PLA)熔体施加应变为正弦变化的振荡剪切场进而在PLA分子链高效的降粘解缠方面取得重要进展。
该工作利用哈克旋转流变仪在一定的温度和压力条件下对聚乳酸(PLA)熔体施加应变为正弦变化的振荡剪切场，从而对PLA分子链进行高效的降粘解缠。结果表明，当温度为190 °C、样品厚度为1.5 mm时，PLA熔体在振动频率和剪切应变分别为3.5 Hz和50%处呈现最佳的降粘效果，其粘度相比于未经处理的熔体粘度下降了3-4个数量级。同时，GPC测试结果表明经过振荡剪切处理的PLA其分子量基本不变，表明熔体粘度的大幅下降是由PLA分子链有效解缠结导致而非分子链降解。DSC结果表明，解缠效果最佳的PLA样品相比于未经处理的样品呈现出更低的玻璃化转变温度和较高的结晶度，进一步证明了熔体解缠的效果。不仅如此，我们研究了不同退火时间(1-30 min)和温度(180-200 °C)对PLA分子链重新恢复缠结的影响，发现随着退火温度和时间的增加，PLA在120 °C下等温结晶的半结晶时间不断增加，并向未经解缠处理的PLA样品的半结晶时间不断靠近，表明振荡剪切导致的解缠能在低温度下保持较长时间，在高温下快速复缠。
该研究成果丰富聚合物分子链解缠结的理论体系，为聚合物的实际加工提供更有利的理论支撑。
论文链接：
http://www.gfzxb.org/fileGFZXB/journal/article/gfzxb/2018/8/PDF/gfzxb20180053fuqiang.pdf
来源：高分子学报
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