高韌性尼龍6-EVOH阻隔材料的制備、形態(tài)結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、尼龍6(PA6)由于其易加工、低摩擦、耐磨性好和具有較高的耐熱性能，使其在工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，但是由于其缺口敏感性和低溫易碎性而限制了其在終端領(lǐng)域的應(yīng)用。熱塑性彈性體乙烯-辛烯共聚物(POE)，能很好的提高PA6的韌性，但是，與非極性的聚烯烴共混不但降低了PA6的拉伸性能而且對(duì)其阻隔碳?xì)湫》肿拥男阅芤灿泻艽蟮挠绊?。乙?乙烯醇共聚物(EVOH)是半結(jié)晶性高聚物，當(dāng)其處于干燥狀態(tài)時(shí)表現(xiàn)出極強(qiáng)的對(duì)氣體及小分子的阻隔性能。所以，在PA6中

2、加入EVOH有望提高PA6的阻隔性能。但是由于PA6和EVOH的相容性有限，高含量EVOH的加入會(huì)降低共混物的力學(xué)性能。因此，為解決組分間的相容性，本論文采用了如下兩種方法：一是采用原位接枝的方法，二是采用POE-g-MAH兼作增容劑和增韌劑。采用拉伸/沖擊試驗(yàn)、吸油率、流變儀、DSC、紅外光譜儀、掃描電子顯微鏡、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀，拉伸試驗(yàn)機(jī)等對(duì)阻隔材料的機(jī)械性能、阻隔性能、流變性能和非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)及形態(tài)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了研究。本論文的主要

3、研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　　1.采用熔融共混法制備了增容性PA6/POE/EVOH三元共混物，并且對(duì)三元共混物的機(jī)械性能、阻隔性能、形態(tài)結(jié)構(gòu)、流變性能及非等溫結(jié)晶性能進(jìn)行了研究。力學(xué)性能和阻隔性研究結(jié)果表明，隨著EVOH的加入，共混物的拉伸強(qiáng)度和阻隔性能均增大，但共混物的沖擊強(qiáng)度先增大后降低，斷裂伸長(zhǎng)率下降；流變行為的研究結(jié)果表明，PA6/POE/EVOH共混物為假塑性流體，呈現(xiàn)出切力變稀的現(xiàn)象；EVOH的加入增大了PA6/POE/

4、EVOH共混物的表觀黏度和黏流活化能，說(shuō)明共混物對(duì)溫度的依賴性較強(qiáng)。利用差示掃描量熱儀分析了共混物的非等溫結(jié)晶行為，發(fā)現(xiàn)，經(jīng)Jeziorny修正的Avrami方程和Mo法均適合于處理 PA6/POE/EVOH共混物的非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)，PA6/POE/EVOH共混物都包括初期結(jié)晶和二次結(jié)晶兩個(gè)階段，隨著EVOH含量的增加，阻礙了PA6的結(jié)晶。
　　2.采用熔融共混制備了PA6/POE-g-MAH/EVOH三元共混物，并且系統(tǒng)研究了共

5、混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、機(jī)械性能、流變性能和阻隔性能等。SEM圖像表明EVOH和POE-g-MAH與PA6的相容性均由于對(duì)方的加入得到了明顯的改善，顯著提高了共混物的沖擊韌性；同時(shí)，EVOH的加入提高了共混物的拉伸強(qiáng)度，儲(chǔ)能模量和阻隔性能，這可歸結(jié)于PA6、POE-g-MAH和EVOH之間發(fā)生反應(yīng)形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)造成的。流變曲線結(jié)果分析表明：PA6/POE-g-MAH/EVOH共混物為假塑性流體，呈現(xiàn)出切力變稀的現(xiàn)象；EVOH的加入增大了PA6/