通过控制注射成型和纺丝加工中的温度场、剪切场和拉伸场,我们在聚合物(高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氟乙烯)/碳纳米管(CNTs)复合材料体系,以及高密度聚乙烯/无机晶须体系中均成功获得了以碳纳米管(晶须)为shish, 聚合物片晶为kebab的杂化串晶结构,并且发现各体系中杂化串晶的生成明显地改善了聚合物复合材料的界面粘结,同时显著地提高了复合材料的力学强度。以HDPE/无机晶须体系为例,我们系统研究了填料直径、表面物理化学性质、聚合物基体分子量等对杂化串晶形成的影响;以HDPE/CNT体系为例,我们系统研究了成型加工温度场、剪切场及拉伸场对复合材料中杂化串晶及多层次结构形成的影响,并深入分析了杂化串晶在外场作用下的形成机理。此外,我们还结合红外、扫描电镜及拉伸系统研究了含杂化串晶结构聚合物复合材料的断裂过程、界面破坏与增强机理。本项目中,我们共发表SCI论文16篇,获教育部自然科学一等奖一项。希望这些研究成果有助于丰富相关的高分子形态学、结晶学以及成型加工-形态结构-性能关系等基本理论,为通过成型加工制备高性能的高分子工程材料提供理论指导。
英文主题词Hybrid shish kebab (HSK),interfacial adhesion, mechanical performance,composites,external field