HDPE基高聚物層狀共混阻隔材料的研制.pdf

1、層狀共混技術(shù)以其工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,而且對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染,生產(chǎn)過(guò)程中的回收料可以重復(fù)使用、復(fù)合物的阻隔性能優(yōu)異,已經(jīng)成為當(dāng)今世界阻隔包裝材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),世界各國(guó)無(wú)論是學(xué)術(shù)界還是產(chǎn)業(yè)界都在積極地對(duì)這一新興功能材料領(lǐng)域進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。 前人已在單螺桿擠出成型設(shè)備上對(duì)其進(jìn)行了深入的研究,層狀共混技術(shù)是通過(guò)選擇具有合適粘度比的共混組份,并改善兩相間的熱力學(xué)不相容性,采用恰當(dāng)?shù)某尚图庸すに嚄l件,來(lái)實(shí)現(xiàn)阻隔性樹(shù)脂在基體樹(shù)脂中形成層狀相分布,但是在雙螺桿

2、擠出機(jī)中的研究很少,國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。本文正是基于這種狀況,通過(guò)選擇合適的原材料,改變同向雙螺桿擠出機(jī)流場(chǎng)控制,研究層狀共混物在雙螺桿擠出機(jī)中的形成規(guī)律,在此研究結(jié)果的基礎(chǔ)上研制開(kāi)發(fā)層狀共混阻隔材料。 實(shí)驗(yàn)首先在對(duì)牌號(hào)為F600、5000S和5502的三種高密度聚乙烯(HDPE)、牌號(hào)為1013B的尼龍6(PA6)及牌號(hào)為WP56153的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的相關(guān)性能測(cè)試分析的基礎(chǔ)上,采用雙螺桿擠出機(jī)在不同螺桿轉(zhuǎn)速下制備具有不同

3、粘度比的共混物樣品,采用掃描電鏡對(duì)樣品的微觀形態(tài)進(jìn)行了觀測(cè)和分析。從中選擇了最適合作為層狀共混改性的兩個(gè)共混體系(即HDPE 5502/PA6 1013B和HDPE 5502/PETWP56153)針對(duì)這兩個(gè)體系,通過(guò)改變雙螺桿擠出機(jī)的工藝參數(shù)(溫度分布、螺桿轉(zhuǎn)速及喂料頻率)及相容劑的用量,討論了這兩種共混物分散相層狀結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理。并對(duì)層狀共混制品的阻隔性能及力學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,加入一定含量的相容劑既有利于提高共混物的阻隔性

4、能又能改善其力學(xué)性能。 其次,對(duì)HDPE 5502/PA6 1013B和HDPE 5502/PET層狀共混物的阻隔性能進(jìn)行了比較,并結(jié)合在雙螺桿擠出機(jī)中層狀形態(tài)形成的相關(guān)條件,對(duì)兩個(gè)體系的開(kāi)發(fā)前景進(jìn)行了分析,分析結(jié)果表明HDPE 5502/PA6 1013B層狀共混物更適合作為阻隔材料的開(kāi)發(fā)體系。 最后,在塑料自動(dòng)吹瓶機(jī)上進(jìn)一步研究了溫度分布及螺桿速率對(duì)HDPE5502/PA6共混物分散形態(tài)的影響,研制出的層狀共混吹塑瓶對(duì)烴類(lèi)溶劑的阻隔