[发明专利]一种聚合物循环动态力场压力成型方法

说明书

本发明公开一种聚合物循环动态力场压力成型方法，压力成型过程中，聚合物物料受到变化的循环动态力场作用，诱导聚合物分子链的有序伸长和松弛、改变聚合物多相体系的相形态，从而调控聚合物材料的多尺度凝聚态结构，实现聚合物单相和多相体系结构性能的精准调控，制备具有优异力学性能和可控微观结构的聚合物制品；针对聚合物/填料体系，加工过程中大幅变换的循环动态压力可以显著增强聚合物分子链的运动能力，从而促进其与填料的相互作用，增强填料的分散混合效果，制备具有优异性能的聚合物/填料制品。本发明原理简单、操作便捷，为聚合物成型加工提供了一种新的方法，具有较高的实用价值。

技术领域

本发明涉及高分子材料成型技术领域，特别涉及一种聚合物循环动态力场压力成型方法。

背景技术

高分子材料在国民生活中占有较大的比重、起到了举足轻重的作用，在日用品、电子电器、汽车、航空航天中随处可见。将高分子材料由树脂加工成为具有特定形状、性能的制品的过程就是加工成型。目前最常用的高分子材料加工成型方法是注塑成型、挤出成型和模压成型，但是挤出成型一般只能加工具有固定横截面的制品，因此在制备制品方面应用并不是很广泛。注塑成型和模压成型则被广泛应用于制备各种高分子制品。但是随着材料的发展和结构更复杂的出现，对于传统注塑成型所需的注塑压力要求也越来越高，需要更大吨位的注塑机实现，从而造成相关成本的大幅增加。为此，由于相关设备体积小、成本低、效率高，近年来模压成型和挤注成型受到关注。但是，目前的注塑成型、模压成型和挤注成型等压力成型加工方法在成型过程中，物料熔体所受的压力是固定的，缺乏对于物料结构性能的调控手段。因此，本发明提出一种聚合物循环动态力场压力成型方法，在成型过程中引入循环动态力场，实现对于制品结构性能的精准调控。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种操作简便、工艺简单、制品性能优异的聚合物循环动态力场压力成型方法。

本发明的技术方案为：一种聚合物循环动态力场压力成型方法，在压力成型过程中，聚合物物料受到循环动态力场作用，循环动态力场诱导聚合物分子链的有序伸长和松弛、改变聚合物多相体系的相形态，制备可控微观结构的聚合物制品。

聚合物物料在循环动态力场受到随时间周期性变化的压力，每个周期包括压缩区和松弛区。

在压缩区，物料所受压力从0MPa提升至最大压力P，并保持T1时间，再下降至0MPa；在松弛区，物料所受压力恒为0MPa，保持T2时间。

所述最大压力P为5～200MPa，T1为0～10s，T2为0～10s。具体地，T1为0s，或0s＜T1≤10s；T2为0s，或0s＜T2≤10s。

在压缩区，所述升压和降压过程的压力变化速率为0.01～100MPa/s。

所述周期的循环次数为1～1000次。

所述模压完成后的样品经冷却，冷却方式采用风冷、水冷或模具降温。

所述聚合物物料为单一聚合物、多聚合物共混或聚合物-非聚合物复合物；对于聚合物/填料体系，循环动态力场增强聚合物分子链的运动能力，填料分散并混合到聚合物中，制备具有优异性能的聚合物填料制品。

所述循环动态力场是通过调控熔体所受压力实现的。

所述循环动态力场压力成型包括但不限于模压成型、挤注成型和注塑成型。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：