hdpepa共混阻隔材料的研究

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1、HDPE／PA共混阻隔材料的研究摘要高密度聚乙烯(HDPE)是一种来源广泛、价格低廉、综合性能良好的通用塑料。但由于它是非极性高聚物，溶解度参数与大多数烃类有机溶剂相近，因而耐有机溶剂的渗透性较差，而尼龙(PA)性能优异，耐油性好。通过HDPE与PA共混制备合金，不仅可以提高HDPE的耐有机溶剂的渗透性能，而且可改善HDPE的力学性能，从而有利于进一步拓宽HDPE的应用领域。但因二者极性的差异使相容性很差，需要加入相容剂改善其相容性。本论文以HDPE．g-MAH作为相容剂，制备了HDPE／PA，HDPE．g-MAH共混

2、物。采用扫描电子显微镜(sEM)、毛细管流变仪、x射线衍射(wAxD)、差示扫描量热仪(DSC)和偏光显微镜(POM)等对HDPE／PA阻隔材料的力学性能、阻隔性能、形态结构、流变性能和结晶性能等方面进行了研究。同时，研究了HDPE／PA6、HDPE／PAll两种不同共混体系下，PA类型对HDPE／PA共混阻隔材料的影响。制备条件和力学性能研究结果表明，对HDPE／PA6共混体系，剪切速率须在92S以左右，制样温度需控制在220℃左右，才能使改性组分PA在HDPE中分布的形态结构由液滴变成层状。在相容剂含量(HDPE．

3、g-MAH／HDPE=5％)相同的条件下，随着PA含量的不断增加，拉伸强度、冲击强度都呈现出先增大后减小的趋势，在PA含量为15％时，拉伸强度、冲击强度到达最高点。在尼龙含量w(PA／HDPE)=5％相同的条件下，对PA6共混体系来说，相容剂含量在10％左右时，共混物的拉伸强度、冲击强度最高；而对PAl1共混体系来说，相容剂含量在2‰5％之间时，共混物的拉伸强度、冲击强度最高。在PA含量对共混物阻隔性能的影响中，在相容剂用量为15％条件下，PA6用量为15％时，阻隔性较纯HDPE提高了2．58倍；PAl1用量为10％时

4、，阻隔性较纯HDPE提高了1．97倍。同时，在HDPE／HDPE．g。MAH／PAl1=100／5／2时阻隔性能达到最好，此时从SEM观察可看出，PA以相互交叠的不连续的片层状结构分散于HDPE树脂中。通过对阻隔材料流变行为研究发现，HDPE／HDPE．g-MAH／PA阻隔材料为假塑性流体，表现出切力变稀的现象。随着相容剂的加入，HDPE／PA体系对剪切速率的敏感性增强；同时随相容剂含量的增加，HDPE／HDPE．g．MAH／PAll体系表观粘度呈下降趋势，相容剂含量为2％时，表观粘度最大；而HDPE／HDPE．g．M

5、AH／PA6体系表观粘度总体上呈现出先上升后下降的趋势，相容剂含量为8％时，表观粘度最大。HDPE／PA阻隔材料的粘流活化能随着相容剂的加入整体上呈现下降的趋势，对温度的敏感性降低，因而加工过程中可选择的较宽的／jn-r_温度，易于成型加工。采用DSC研究了HDPE及HDPE／PA阻隔材料的非等温结晶熔融行为，研究结果发现，HDPE／PA的熔点和结晶温度与HDPE的相比有所升高；随着相容剂(HDPE．g-MAH)含量的增加，共混物熔融热焓先增加再减小，即相容剂含量为2％时，HDPE／PA6熔融共混物的放热焓最大，结晶度

6、也达到最大值，这与阻隔性能最佳点相一致，说明HDPE／PA6共混体系结晶度越大，越有助于阻隔层的形成，更能有效的降低渗透率，提高阻隔性能。从PA6、PAll不同体系对比来看，基体HDPE中加入PA，都表现出HDPE、PA熔融峰相互靠近；以及在HDPE／HDPE．g．MAH／PA共混物中，PA熔融峰和结晶峰消失的现象出现，说明PA类型对HDPE／PA共混体系的影响是相同的。关键词：HDPE；PAll；PA6；阻隔性能；形态结构；流变行为；结晶性TheStudyofBarrierHDPE／PAmaterialsByHeBi

7、nSupervisorLiYingchlY11anABSTRACTAsonekindofUniversalPlastics，High—densitypolyethylene(HDPE)possessesawiderangeofresources，lowpriceandgoodcomprehensivefunction．However,duetoitsnon—polarpolymers，solubilityparametersandthemajorityofhydrocarbonsorganicsolventsissim

8、ilar，thusthepermeabilityofthesematerialswhichisresistanttoorganicsolventsispoor,andnylon(PA)withexcellentperformance，goodoilresistance．ThroughthepreparationofHDPEandP