我室博士后孟令蒲和博士生陈晓伟在李良彬研究员的指导下,结合自制的温度跳变拉伸装置和同步辐射原位小角和宽角X射线散射(SAXS和WAXS)表征,对等规聚丙烯薄膜进行50oC-150oC的单轴拉伸实验,获得结构演化路径,发表在Polymer(2017,118:12-21)期刊上。
在温度空间中观察到三种具有明显区别的结构演化路径,在温度区间I(50 oC -80 oC),屈服的机理是晶体的无定形化,随后的变形过程是剩余晶体的旋转和重新取向;在温度区间II(80 oC -120 oC),由于通过晶体和无定形间的链扩散被激活,屈服的机理为晶粒滑移主导。随着应变增加,晶粒产生大规模的滑移,生成新的界面,构成微纤。这里需要注意的一点是,由于热力学因素,微纤的特点是内部没有周期性排列的片晶;在温度区间III(120 oC -150 oC),熔融重结晶占主导地位,其中屈服时体系内原先片晶熔融,在硬化以后出现纤维晶。根据不同二维参数区间内的形变机理给出了应变-温度空间中的形貌相图,可以用于可以用于指导工业生产。
以上研究工作得到国家自然科学基金(51227801, 51325301, 51633009)的资助。
不同温度区间聚丙烯薄膜单向拉伸的形变模型
文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386117304329?via%3Dihub