EVOH層疊復合材料制備工藝及性能研究.pdf

1、EVOH（乙烯-乙烯醇共聚物）具有良好的阻隔性能，其主要應用于食品、藥品和精密儀器的包裝領域，是一種應用較為廣泛的功能高分子材料。我國是包裝材料的生產(chǎn)大國和消費大國，但是國內的包裝材料生產(chǎn)企業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式存在著較多不足之處，而國外企業(yè)在這一領域發(fā)明了許多新工藝、新方法，長期占據(jù)著阻隔包裝材料的高端市場。為了解決上述問題，本文旨在探索新的加工工藝來進行聚乙烯醇類復合材料的制備，以使其具有更加良好的阻隔性能和力學性能，開發(fā)出更加適合于市場

2、需求的阻隔包裝材料。
　　本文根據(jù)高分子材料先進制造的熔體微積分思想，設計并制造出了一套微納層疊加工設備，采用了分層-90°翻轉的設計方法，使流道中的高分子熔體受到較為強烈的拉伸及剪切作用。完成了層疊裝置的制造、安裝及調試過程，通過控制層疊器的數(shù)量可以制備出不同層數(shù)的微納層疊材料，通過這套設備可以制造9層、81層及729層的高分子材料。
　　本文利用ANSYS軟件下的POLYFLOW求解器對層疊流道進行了仿真模擬，得到了流道

3、中的速度場、壓力場及剪切速率的分布圖。從仿真結果中可以看出，在模具中間的剪切-扭轉部分，高分子流體的剪切速率較大，并且流動速率較快。從流體入口處開始，流道內的壓力逐漸下降，并且在中間的剪切-扭轉部分其下降的最快。這表明了由于在中間部分，流道形狀發(fā)生了較大的變化，高分子流體被延展變寬，并在這一區(qū)域受到了較為強烈的剪切拉伸作用。
　　本文對PP/EVOH，HDPE/EVOH，PP/EVOH/EVOH復合體系進行了研究，采用疊層裝置對上

4、述樣品進行了制備，討論了EVOH含量、層疊層數(shù)及PP基體的熔融指數(shù)對于復合材料的性能的影響。通過對制備樣品的氧氣透過率進行測試，證明了采用微納疊層的方法可以明顯提高復合材料的阻隔性能，相較于未經(jīng)處理的樣品，其阻隔性能提高了17.7倍。并且對樣品進行了掃描電子顯微鏡(SEM)、萬能材料力學拉伸機、差示掃描量熱(DSC)、廣角X射線衍射(WXRD)分析，探究了不同復合材料體系的微觀結構、拉伸性能和結晶性能。實驗結果表明，共混體系經(jīng)過層疊裝置