共混工藝對TPU／PVA共混物力學性能的影響

     熱塑性聚酯型聚氨酯(TPU)是一種含有氨基甲酸酯官能團(一NHcOO一)的線型聚合物。TPu分子鏈由軟段和硬段組成，硬段是由短鏈二醇和二異氰酸酯反應生成的氨基甲酸酯構成的，軟段是由長鏈多元醇和二異氰酸酯反應生成的橡膠狀氨基甲酸酯構成的。國內外對TPU共混的研究包括聚甲醛?、聚乳酸 J、聚偏氟乙烯(PVDF) j、彈性體 J、聚酯。。 等。聚乙烯醇(PVA)是一種含有大量羥基的半結晶親水聚合物，是聚醋酸乙烯酯醇解而得。進口TPU材料醇解度對PVA的性能有著重要的影響，工業產品中常見的醇解度有99％ 、93％ 、88％ 等幾種。PVA和一些聚合物的共混改性也有相應的研究，如與聚苯乙烯 、聚甲基丙烯酸甲酯 、聚丙烯酸 、聚苯胺¨ 等材料共混。目前國內外對于TPU／PVA共混材料的研究很少，并且其研究**于溶液共混法制備TPU／PVA共混材料，關于熔融共混法制備TPU／PVA共混材料尚未見報道。

共混溫度對共混物扭矩及力學性能的影響

     隨著加工溫度的升高，共混物的塑化時間變短，且平衡扭矩逐漸降低，160 oC和170℃ 時的平衡扭矩較為接近，均在4．5 N·m左右，180 oC時平衡扭矩下降至2．2 N·m，當加工溫度升高到190 oC時，平衡扭矩繼續降低至0．6 N·m，共混物熔體變得很稀。TPU／PVA共混物對溫度較為敏感，加工溫度在160、170℃ 時，就已經能夠使11Pu／PVA共混物充分塑化，在180 oC以上時，共混物熔體黏度太低，不容易成型。隨加工溫度升高，進口TPU材料共混材料的斷裂伸長率先增大后減小，在170℃ 時*大，為670％ ；在180℃時，斷裂伸長率迅速降低到499％ ，在190 oC時，進口TPU材料斷裂伸長率*小，為350％ 。拉斷長久變形則隨加工溫度的升高逐漸減小，從160 oC時的97％減小到190 oC時的48％ 。如圖1c所示，拉伸強度隨溫度先升高后降低，在170 oC時*大，為l7MPa，溫度高于170 oC時，拉伸強度降幅較大，在190 oC時只有7 MPa。從不同加工溫度下材料的力學性能來看，當溫度較高時(180℃、190℃)，材料的斷裂伸長率和拉伸強度都較小，這可能與共混材料發生一定的降解有關。綜合材料的加工扭矩曲線和力學性能來看，較好的加工溫度為170℃ 。

轉速對共混物扭矩及力學性能的影響

     隨轉速增加，共混材料的斷裂伸長率、拉斷長久變形以及拉伸強度均先增加后減小，在轉速為60 r／min時均達到*大。比較轉速為30 r／min和60 r／min材料的力學性能，可以看出，斷裂伸長率從620％ 上升到670％ ，拉斷長久變形從76．5％上升到95．6％，拉伸強度從15．7 MPa上升到17 MPa。轉速為75 r／rain時，材料各項力學性能都降低，進口TPU材料其中斷裂伸長率下降到520％，拉斷長久變形下降到72．5％ 。拉伸強度下降到12．7 MPa。在轉速較低時，由于剪切作用較低，PVA聚合物粒子在TPU中分散不均勻，因而力學性能較差，在轉速較高時，強烈的剪切作用雖然一方面促使粒子均勻分散，但另一方面也能使聚合物鏈段斷裂，產生降解，使得力學性能下降。因此，在中等剪切速率(轉速為60r／min)時，聚合物粒子能夠均勻分散而且鏈段斷裂不明顯，因而其力學性能較好。

加工時間對共混物扭矩及力學性能的影響

     隨著加工時間的增加，進口TPU材料平衡扭矩先降低后增加，流動性能逐漸變好再逐漸變差，單從平衡扭矩來看，加工時間為10 min，流動性*好。隨加工時間的增加，斷裂伸長率和拉斷長久變形先增大后減小，在8 min時達到*大，其值分別為640％和95％ ；超過8 min后，下降幅度較大，如加工時間為12 min時，斷裂伸長率和拉斷長久變形分別為525％ 和56．8％ 。加工時間在5 min和8 min時，拉伸強度基本相同，為17 MPa，在10 min時，拉伸強度急劇下降至10．1MPa，綜合來看，加工時間為8 min時，材料的綜合性能較好。

結論

     對于熱塑性聚酯型聚氨酯(TPU／)與聚乙烯醇(PVA)(質量LL80／20)共混材料，從加工扭矩、拉鹽、抗剪切、黏彈性及注人性等影響。結果顯示：

1)該HAPAM在高于CAC之上表現出優異的性能：當NaC1溶液質量濃度從70 000 mg／L增長到200 000 mg／L時，聚合物溶液黏度增長30倍，在180 000 mg／L模擬鹽水中90 qC時的黏度是30℃ 時的6．2倍，顯示良好的耐溫抗鹽性；在變剪切實驗中顯示良好的剪切恢復性。

2)流變學研究表現出CAC之上的溶液(1 500mg／L)具有明顯的黏彈性。巖心實驗結果表明，該濃度聚合物溶液的注入壓力傳播更均勻。

3)以上研究對HAPAM在3次采油驅油的實際應用具有較強的指導作用，同時該疏水締合聚合物在耐溫、抗鹽、抗剪切等方面的優良性能顯示出其在高溫高鹽油藏具有較好的應用前景

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