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聚丙烯-聚乙烯消光膜体系织态结构形成机理

高分子材料科学与工程 2019年第5期35卷 13-19页

作者：陈晓伟陈商涛孟令蒲王艳芳南明见石行波张文文李良彬中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽省先进功能高分子薄膜工程实验室中科院软物质化学重点实验室安徽合肥230029 中国石油石油化工研究院北京102206

采用偏光显微镜和热台联用的方法,研究了聚丙烯(PP)-聚乙烯(PE)共混体系降温过程中的相分离和结晶行为。在此共混体系中,PE质量分数为10%~60%,随着PE质量分数增加,结果呈现2种不同的分相形貌特征:PE质量分数为10%~30%时,PE相区分散在连... 详细信息

采用偏光显微镜和热台联用的方法,研究了聚丙烯(PP)-聚乙烯(PE)共混体系降温过程中的相分离和结晶行为。在此共混体系中,PE质量分数为10%~60%,随着PE质量分数增加,结果呈现2种不同的分相形貌特征:PE质量分数为10%~30%时,PE相区分散在连续相PP中,当PE质量分数为40%~60%时,PE/PP共存,为双连续相。通过对结晶过程形貌特征的转变以及相畴尺寸的定量分析,发现了2种控制表面粗糙程度的机理:在PP为单连续相时,粗糙度主要取决于分散相相畴大小;在PE/PP双连续相的情况下,在互穿网络结构中主要为骨架相互挤压控制。通过比对各拉伸比下的形貌特征,发现静态结晶形成的织态结构在拉伸过程中发生与宏观应变相关的等比放大,表明消光膜表面形貌主要取决于静态结晶过程。为了建立静态结晶形成结构和消光膜雾度的关系,通过共混-挤出-流延-双向拉伸的方法制备了不同PE含量所对应的消光膜样品,通过雾度测试,证明表面粗糙的织态结构为决定雾度的关键,同时证明了静态结晶实验对于消光膜加工过程中雾度控制的指导意义。

关键词：消光膜表面织态结构相分离结晶

显示与能源领域功能高分子薄膜拉伸加工的研究进展

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高分子材料科学与工程 2021年第1期37卷 307-316页

作者：安敏芳万彩霞张文文张前磊吴福胜柳青王道亮孟令蒲李良彬中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽合肥230026 安徽皖维集团有限公司安徽合肥238012 乐凯胶片股份有限公司河北保定071054

随着战略新兴产业如新型显示、新能源等的兴起,功能高分子薄膜的加工环境越来越复杂、条件越来越苛刻。但是,拉伸加工仍然是功能高分子薄膜性能提高、功能化的重要环节,研究这类高分子薄膜拉伸加工过程中的结构演变对提高薄膜的性能具... 详细信息

随着战略新兴产业如新型显示、新能源等的兴起,功能高分子薄膜的加工环境越来越复杂、条件越来越苛刻。但是,拉伸加工仍然是功能高分子薄膜性能提高、功能化的重要环节,研究这类高分子薄膜拉伸加工过程中的结构演变对提高薄膜的性能具有非常重要的指导意义。文中总结了近年来新型显示和新能源领域功能高分子薄膜拉伸加工的研究进展,涉及的功能高分子薄膜包括聚乙烯醇(PVA)偏光膜、三醋酸纤维素酯(TAC)光学补偿膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)光学膜、PP电池隔膜和PE电池隔膜。最后对高分子薄膜拉伸加工的研究手段和方法进行了总结和展望。

关键词：光学膜电池隔膜拉伸加工同步辐射X射线散射技术结构演变

双向拉伸聚丙烯电容器薄膜双向拉伸过程中工艺参数与晶体结构关系探究

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高分子通报 2024年第1期37卷 80-88页

作者：戴熙瀛张翀万彩霞邢照亮苏尧天孟令蒲北京智慧能源研究院北京102209 中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029 中国科学技术大学先进技术研究院合肥230094

研究了双向拉伸聚丙烯(BOPP)电容器薄膜在纵向、横向拉伸过程中微观晶体结构演化行为。通过示差扫描量热仪(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)和固体核磁(SS-NMR)表征了不同拉伸温度、拉伸比下BOPP薄膜内部晶体结构演化规律,结果表明:较低温度... 详细信息

研究了双向拉伸聚丙烯(BOPP)电容器薄膜在纵向、横向拉伸过程中微观晶体结构演化行为。通过示差扫描量热仪(DSC)、广角X射线衍射(WAXD)和固体核磁(SS-NMR)表征了不同拉伸温度、拉伸比下BOPP薄膜内部晶体结构演化规律,结果表明:较低温度下纵向拉伸,随着纵拉比增大,晶体被破坏生成了更多片晶厚度较薄的α晶;而较高温度下纵向拉伸,会发生熔体拉伸,结构中只生成一种片晶厚度较厚的α晶。同时发现,改变拉伸比并不影响α_(2)晶体含量,α_(2)晶体含量只与纵拉温度有关,升高纵拉温度有利于α_(2)晶体含量提高。而在横向拉伸过程中,升高横向拉伸温度,同样有利于生成α_(2)晶,但厚度更薄的晶体含量增多;α_(2)晶占比不受横拉比影响,此外增大横拉比有利于提高薄膜结晶度。

关键词： BOPP 电容器膜双向拉伸 α晶型 DSC

双向拉伸温度对湿法隔膜拉伸过程中相畴结构的影响

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中国塑料 2022年第10期36卷 33-38页

作者：胡玉涛王磊马克宋红芹王莉柳青万彩霞孟令蒲乐凯胶片股份有限公司河北省新能源膜材料技术创新中心保定市新能源膜材料技术创新中心河北保定071054 中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029

通过系统改变纵向(MD)、横向(TD)拉伸温度,制得了经不同拉伸温度双向拉伸后的湿法隔膜,并通过扫描电子显微镜(SEM)、透气度仪、泡点法膜孔径分析仪对湿法隔膜表观形貌、孔隙结构、透气性能进行了表征和测试,此外利用差示扫描量热仪(DSC... 详细信息

通过系统改变纵向(MD)、横向(TD)拉伸温度,制得了经不同拉伸温度双向拉伸后的湿法隔膜,并通过扫描电子显微镜(SEM)、透气度仪、泡点法膜孔径分析仪对湿法隔膜表观形貌、孔隙结构、透气性能进行了表征和测试,此外利用差示扫描量热仪(DSC)表征了湿法隔膜内部微观晶体的结晶度。结果表明,纵向拉伸温度的改变几乎对湿法隔膜孔径无影响,湿法隔膜孔径只与横向拉伸温度密切相关,随着横向拉伸温度由90℃升高至120℃,孔径由18.3 nm增大至45.4 nm;受孔径的影响,湿法隔膜的透气度由149.8 s降低至62.2 s,两者呈现较好的线性关系;当横向拉伸温度为120℃时,湿法隔膜内部发生熔融重结晶,结晶度由之前的17%增大至20%,此时湿法隔膜内部为由串晶构成的三维网络结构。

关键词：湿法隔膜拉伸温度孔隙透气度串晶

利用X射线研究聚乙烯微孔隔膜加工-结构-成孔关系

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利用X射线研究聚乙烯微孔隔膜加工-结构-成孔关系

2015年全国高分子学术论文报告会

作者：李薛宇孟令蒲林元菲张文华李良彬中国科学技术大学国家同步辐射实验室

聚烯烃微孔隔膜是构成新能源汽车锂离子动力电池的关键材料之一,要求具备良好的离子传输效率和高的安全性。然而,国内该行业还缺乏可靠的国产汽车动力电池隔膜,高端隔膜仍依靠进口,提升电池隔膜综合性能成为我国电动汽车发展的瓶颈。为... 详细信息

聚烯烃微孔隔膜是构成新能源汽车锂离子动力电池的关键材料之一,要求具备良好的离子传输效率和高的安全性。然而,国内该行业还缺乏可靠的国产汽车动力电池隔膜,高端隔膜仍依靠进口,提升电池隔膜综合性能成为我国电动汽车发展的瓶颈。为深入研究微孔隔膜工业加工中的基础科学问题和技术瓶颈,本文以高密度聚乙烯（HDPE）为原料,挤出流延得到预制膜,再通过受限拉伸装置进行单向冷拉和热拉制备微孔膜,并结合X射线散射（SAXS和WAXS）、扫描电镜（SEM）研究了聚乙烯预制膜加工工艺-结构-成孔的关系。结果表明,通过改变加工参数可实现流动场强度的控制,从而调控预制膜取向度和纤维晶含量。通常预制膜取向度越高,越利于微孔产生;但对于本体系,纤维晶的产生不利于取向片晶的拉伸成孔,这是一个矛盾的过程。本文通过建立加工工艺-结构-成孔的关系,找到一个平衡上述矛盾的窗口,为深入研究隔膜加工成孔的微观机理和制备高性能微孔隔膜提供新的思路。

关键词：流动场取向片晶纤维晶微孔隔膜 X-射线散射

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同步辐射与高分子材料加工

同步辐射与高分子材料加工

2011年全国高分子学术论文报告会

作者：田楠崔鲲鹏刘艳萍周卫青孟令蒲李良彬中国科学技术大学国家同步辐射实验室和高分子科学与工程系中国科学院软物质化学重点实验室

＜正＞同步辐射拥有的高亮度使时间分辨原位研究高分子在外场调控下的结构形成和演化成为可能。第三代同步辐射光源—上海光源的成功建设,标志着我国进入国际先进光源俱乐部,为我国高分子材料研究大发展提供了一个契机。本文通过作者研... 详细信息

＜正＞同步辐射拥有的高亮度使时间分辨原位研究高分子在外场调控下的结构形成和演化成为可能。第三代同步辐射光源—上海光源的成功建设,标志着我国进入国际先进光源俱乐部,为我国高分子材料研究大发展提供了一个契机。本文通过作者研究组最近做

关键词：同步辐射高分子材料加工流动场诱导结晶

显微红外原位研究聚丁烯单个球晶拉伸过程中的相转变

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显微红外原位研究聚丁烯单个球晶拉伸过程中的相转变

2012年全国高分子材料科学与工程研讨会

作者：陈炜洪执华孟令蒲崔昆朋刘艳萍周韦明李良彬中国科学技术大学国家同步辐射实验室

本工作结合实验室自制的微型拉伸装置和显微红外测试技术,原位研究了拉伸作用下聚丁烯相转变的动力学过程。通过检测905 cm和923 cm特征峰吸收强度的变化,直接得到了form Ⅱ和form Ⅰ两种晶体在形变过程中的含量变化及空间分布,实验结... 详细信息

本工作结合实验室自制的微型拉伸装置和显微红外测试技术,原位研究了拉伸作用下聚丁烯相转变的动力学过程。通过检测905 cm和923 cm特征峰吸收强度的变化,直接得到了form Ⅱ和form Ⅰ两种晶体在形变过程中的含量变化及空间分布,实验结果表明球晶内外不同区域的转变速率存在差异,并提出了熔融再结晶的机理模型。

关键词：聚丁烯晶体相转变拉伸形变显微红外

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同步辐射在线研究高分子薄膜加工物理

同步辐射在线研究高分子薄膜加工物理

第十九届中国科协年会——分8高性能高分子材料——从基础到应用学术研讨会

作者：张前磊陈晓伟林元菲张瑞孟令蒲己又新李良彬中国科学技术大学国家同步辐射实验室

高分子薄膜广泛用于农业、包装、信息、能源等领域,不仅与我们的衣食住行密切相关,也是航空和国防等高技术的关键材料。薄膜加工主要通过流延、吹膜和双向拉伸等加工方法制造,是一个典型的多加工参数与多加工步骤的复杂过程。在加工外... 详细信息

高分子薄膜广泛用于农业、包装、信息、能源等领域,不仅与我们的衣食住行密切相关,也是航空和国防等高技术的关键材料。薄膜加工主要通过流延、吹膜和双向拉伸等加工方法制造,是一个典型的多加工参数与多加工步骤的复杂过程。在加工外场的作用下,高分子的多尺度结构经历快速演化,形成最终薄膜产品。薄膜加工涉及高速拉伸诱导的结晶、晶体形变与相变和其它化学物理反应等远离平衡物理问题。为了能直接跟踪加工过程中的结构演化动力学,我们研制了一系列与同步辐射X射线散射实验站联用,满足模拟薄膜加工的样品装置。结合原位样品装置和同步辐射时间分辨的优势,我们初步研究了聚乙烯农膜(PE)吹膜、聚丙烯(PP)单拉锂电池隔膜和聚乙烯醇(PVA)偏光膜等加工过程中的结构演化规律。通过这些典型实验,证实同步辐射技术在薄膜加工中的独特优势,可望推动我们对高分子薄膜加工物理的认识,为高性能薄膜产品加工奠定理论基础。

关键词：高分子薄膜加工同步辐射X射线散射锂电池隔膜偏光膜农膜

同步辐射原位研究苛刻条件下高分子材料的结构演化

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同步辐射原位研究苛刻条件下高分子材料的结构演化

中国化学会2017全国高分子学术论文报告会

作者：张前磊陈品章常家瑞赵景云苏凤梅纪又新孟令蒲李良彬中国科学技术大学

随着同步辐射研究技术及方法的不断发展,同步辐射X射线散射技术现已成为研究高分子结晶、自组装行为和高性能材料加工机理等的重要手段。高性能高分子材料通常需要在苛刻的外场条件下进行加工或使用,如薄膜加工过程的高速拉伸、高强纤... 详细信息

随着同步辐射研究技术及方法的不断发展,同步辐射X射线散射技术现已成为研究高分子结晶、自组装行为和高性能材料加工机理等的重要手段。高性能高分子材料通常需要在苛刻的外场条件下进行加工或使用,如薄膜加工过程的高速拉伸、高强纤维的高蒸气压拉伸、橡胶制品的低温使用性能等等,涉及高速拉伸诱导结晶,晶型转变,相变和其他化学物理反应等远离平衡物理问题,是一个在苛刻外场条件下高分子的多尺度结构随外场发生结构演化的过程。为了能直接跟踪高分子多尺度结构在苛刻外场条件下的结构演化,我们研制了一系列可与同步辐射X射线散射实验站联用,可提供苛刻外场的样品装置。结合原位样品装置和同步辐射时间分辨的优势,我们初步研究了热塑性聚氨酯薄膜（TPU）的高速拉伸,聚丙烯腈纤维（PAN）的高蒸气压拉伸和聚二甲基硅氧烷薄膜（PDMS）的低温拉伸等过程中的结构演化规律,有望为苛刻条件下高性能高分子材料的加工及使用奠定理论基础。

关键词：高性能高分子材料同步辐射X射线散射高速高蒸气压低温