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第卷第期高分子材料科学与工程..№.
年月.
超声波场致作用在聚合物加工中的最新进展
李世辉,张长春,于妍,迟剑锋
吉林大学材料科学与工程学院高分子研究所· 吉林长春
摘要:概述了超声波场致作用在聚合物成型、改性以及橡胶脱硫中的研究进展,介绍了超声波场致作用
在降低聚合物粘度、提高挤出产量、改善聚合物的力学性能和外观质量及实现废旧橡胶的脱硫、再生循
环利用方面的应用现状。还介绍了超声波场致作用在超声混烁改性方面的研究进展。
关键词:超声波;场致作用;聚合物
中臣分类号:. 文献标识码: 文章编号:———
近年来在聚合物加工领域出现了一些新的,卜。等对及填充、
聚合物成型、改性技术,将超声场致作用引入到和填充。的等进行了在挤出
聚合物成型、改性过程已成为热点课题之一。机头上施加超声作用的实验,其装置如.
~、、、李惠林~。等将所示。.
超声场致作用引入挤出加工过程时改善了聚合
物的物理性能;、叫钊、
”
作用引入废旧橡胶的脱硫,实现了废旧橡胶的
循环利用;张长春们等将超声场致作用应用到
聚合物混炼过程,改善了聚合物的流变性能及
力学性能。
超声场致作用之所以对聚合物的性能产生. —
如此大的影响,是因为超声波在液体介质中传
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播时,会在聚合物熔体中产生机械、发热和空穴.
等作用,其中起主要作用的是超声空化作用。所对聚合物施加超声作用后发现,试样的表
谓“超声空化”指在高能超声场作用下,熔体中观粘度降低,但是其冲击强度和拉伸强度下降,
的空穴形成、振荡、膨胀、闭合至崩溃的一系列尤其流动速率较低时。这是因为超声空化作用
动态过程,这种空化作用会在受作用的物体中会导致聚合物降解,低流动速率时,物料受超声
产生以上微观极热、的高压及波作用的时间过长,更易降解,从而使得物料的
高达/温度变化率和速度约为/ 结构性能大幅降低。填充的更
具有强烈冲击力的微射流【。正是因为超声是如此,受超声波作用后,其冲击强度和断裂伸
空化这种独特的现象,
作用在聚合物成型、改性中的应用进行了大量的应力和杨氏模量却会提高。在高流动速率时,
研究工作,并取得了较好的效果。受过和未受过超声波作用的聚合物的力学性能
超声场致作用在挤出装置中的应用
收稿日期:—一
作者简介::生. 联系人:张长春
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却没有很明显的区别。他们对填充。和未聚合物在挤出机内的固体输送性能,降低了挤
填充的进行了对比实验。发现填充。出机的能耗;等将频率为.~

的大,其冲击强度降低较为明显。超声场致作用机头上,在各种机头压力下,可使与
对这些聚合物的拉伸强度也有较大的影响。在的产量提高~%。并且发现,对
较高挤出速率下,超声场致作用可以提高试样于每一种机头的流道结构,都有一个使产量达
的拉伸强度、断裂伸长率及储能模量。到最高的最佳振动频率,这个最佳频率与所使
用的高分子材料的流变性能及热性能有关。
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