聚合物自由體積的正電子譜學研究.pdf

1、中國科學技術大學博士學位論文聚合物自由體積的正電子譜學研究姓名：張憲鋒申請學位級別：博士專業(yè)：粒子物理與核物理指導教師：周先意;范揚眉20040501中國科學技術大學博L 學位論文3 、對聚丙烯／苯乙烯．丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物共混體系( P P ／S B S ) 的研究。實驗結果顯示，向P P 中混入S B S 能顯著增大材料中的自出體積分數(shù)，這將有利于聚合物分子鏈段的活動，也會導致體系的玻璃化溫度降低，說明材料的低溫沖擊性能得到了改

2、善，達到了對P P 的低溫沖擊性能進行改性的目的。／根據(jù)S B S 對自由體積分數(shù)的影響討論了關于聚合物共混的“混合法則”，表明P P 與S B S 的相互作用參數(shù)小于零，但大小與S B S 的含量有關，說明P P ／S B S是部分相容的聚合物對；進而得到了二者發(fā)生兩相分離的臨界含量為：血雎= 4 1 ．4 ％，即S B S 含量低于4 1 ．4 ％時，P P 與S B S 之間表現(xiàn)為部分相容的特征，而S B S 含量大于4 1 ．4

3、 ％時將發(fā)生兩相分離。同時實驗結果中自由體積分數(shù)隨S B S 含量的改變與D o o l i t t l e 方程的預期相悖，證明P P ／S B S 體系屬于非牛頓流體。k 曠4 、關于高密度聚乙烯／炭黑( H D P E ／C B ) 、高密度聚乙烯／三元乙丙橡膠／炭黑( H D P E ／E P D M ／C B ) 復臺導電材料的研究，主要是用e + 壽命譜技術確定了H D P E ／C B 體系的逾滲域值為2 0 p h r

4、，并結合W e s s l i n g 模型對逾滲效應作出了解釋，認為該效應主要是由于2 0 p h r 時炭黑顆粒的重新分布而造成的。膳融溫度附近的『F 溫度系數(shù)效應( P T C 效應) 緣于高分子鏈段和C B 顆?；顒幽芰υ鰪?，導致破壞了原來的導電網(wǎng)絡：而N T C 現(xiàn)象是由于C B 顆粒的運動而建立“動態(tài)”導電通路的結果。對H D P E ／C B 進行輻射交聯(lián)處理能有效地抑制N T C 效應，從而改善t t D P E ／C

5、B 復合材料的高溫P T C 特性。另外，向H D P E ／C B ( 2 0 p h r C B ) 體系中摻入一定量( 1 0 ％) 的E P D M 后，能顯著地消除復合材料中的大尺寸自由體積，固定了C B 顆粒的位置，從而達到了穩(wěn)定復合導電材料的P T C 導電性能的目的。因而比較理想的原料配比為H D P E ／E D P M ／C B = 9 0 ／1 0 ／2 0 p h r ?！? ．2 一一5 、根據(jù)高密度聚乙烯(

6、H D P E ) 的自由體積參數(shù)隨溫度的變化關系討論了H D P E的熱轉(zhuǎn)變與多重弛豫過程。／1 ) 對H D P E 中的e + 壽命譜進行了四分量分析，并首次發(fā)現(xiàn)經(jīng)過微分處理后e + 的湮沒參數(shù)對溫度的變化很敏感。2 ) 發(fā)現(xiàn)了H D P E 的表觀雙玻璃化轉(zhuǎn)變和對應晶區(qū)的三重熱弛豫過程，這在e + 譜學領域還未曾有過類似報道。3 ) 認為P s 在H D P E 的結晶區(qū)也有一定的產(chǎn)額，這是與傳統(tǒng)觀點不同的看法；4 ) 探討了e

7、 + 源對高密度聚乙烯的輻照效應，證明溫度是交聯(lián)反應的重要因素，只有當溫度達到玻璃化溫度時才能在非晶區(qū)比較迅速地產(chǎn)生交聯(lián)：而輻射對e + 湮沒的影響主要是通過產(chǎn)生極性自由基捕獲e + ，與o ．P s 的形成相競爭，從而達到降低o ．P s 產(chǎn)額的效果。5 ) 最后結合自由體積理淪給出了根據(jù)e + 壽命譜實驗結果直接求H D P E 的熱膨脹系數(shù)的辦法，這是對B a n d i u c h 給出的方法的改進。l 乒．關鍵詞：正電子湮沒壽