高密度聚乙烯-改性共聚尼龍積層阻隔材料制備及其性能研究.pdf

1、一種改性共聚尼龍(MCOPA)與高密度聚乙烯(HDPE)通過(guò)層狀共混工藝制備高阻隔性中空吹塑瓶。這種改性共聚尼龍是由乙烯-丙烯酸酯-馬來(lái)酸酐共聚物(CP)與共聚尼龍(PA54)在雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行反應(yīng)共混制備所得。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)改性共聚尼龍的性質(zhì)，改性工藝，制品的加工工藝，阻隔性能，形念結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了研究。 通過(guò)對(duì)共聚尼龍的性質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，其與普通的均聚尼龍(如PA6)的性質(zhì)有很大區(qū)別，表現(xiàn)了一定特殊性：通過(guò)X射線衍射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PA5

2、4通常狀態(tài)下主要以γ晶型存在，通過(guò)在空氣中退火，其晶型轉(zhuǎn)化不明顯，在熱水中退火，分子鏈很容易發(fā)生重新排列，其γ晶型幾乎完全轉(zhuǎn)化為α晶型，這表明水分子進(jìn)入PA54結(jié)晶中，切斷并重組了PA54分子間氫鍵，導(dǎo)致了晶型的變化；通過(guò)差示量熱掃描法(DSC)測(cè)試發(fā)現(xiàn)PA54具有較低的結(jié)晶度，大約只有PA6的一半；通過(guò)吸水性測(cè)試和拉伸性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)，PA54具有比較大的吸水性，在測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)下，24小時(shí)吸水量達(dá)到約11％，同時(shí)表面柔軟，具有較低的拉伸性能。

3、這些都是由于共聚尼龍本身的分子鏈結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定的。 通過(guò)對(duì)改性共聚尼龍的紅外測(cè)試發(fā)現(xiàn)，由于制備共聚尼龍的縮聚工藝，其本身存在的封端基團(tuán)(如胺基、羧基)含量減小，可供改性的活性基團(tuán)量減小，其在改性增容反應(yīng)時(shí)反應(yīng)活性受到一定程度上的限制，參加改性反應(yīng)的量較小。通過(guò)x射線衍射測(cè)試發(fā)現(xiàn)PA54添加增容劑之后MCOPA的晶型與PA54類似，通常以γ晶型的形式存在。通過(guò)在熱水中退火發(fā)現(xiàn)，MCOPA的γ晶型并沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為α晶型而只是有部分轉(zhuǎn)化

4、，這表明MCOPA中與CP反應(yīng)或作用的部分PA54參與了結(jié)晶，同時(shí)CP對(duì)這部分PA54的作用力限制了PA54鏈的運(yùn)動(dòng)能力，阻礙了其γ晶型向α晶型轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)DSC測(cè)試發(fā)現(xiàn)PA54具有較低的結(jié)晶度，添加增容劑后，結(jié)晶度有一定程度的下降；同時(shí)MCOPA在熔融時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)熔融峰(峰Ⅰ和峰Ⅱ)，其中峰Ⅰ是由于MCOPA中與CP發(fā)生反應(yīng)作用的部分PA54貢獻(xiàn)，峰Ⅱ?yàn)榇蟛糠治捶磻?yīng)的PA54貢獻(xiàn)。 通過(guò)吸水性研究發(fā)現(xiàn)，添加增容劑后，吸水性

5、有一定程度的下降，改性反應(yīng)在其中發(fā)揮了作用。通過(guò)對(duì)尼龍54和改性共聚尼龍的熔融粘度研究發(fā)現(xiàn)，隨著增容劑含量的增加，改性共聚尼龍熔融粘度增大。 通過(guò)對(duì)改性工藝和吹塑工藝研究發(fā)現(xiàn)，加工工藝對(duì)制品阻隔性能會(huì)造成很大的影響。通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，可以通過(guò)層狀共混工藝制備出阻隔性能較好的阻隔瓶制品，同時(shí)形態(tài)分析表明，吹塑瓶瓶口、瓶身、瓶底各個(gè)部位的橫斷面和縱斷面都具有清晰、連續(xù)的層狀結(jié)構(gòu)，這保障了制品良好的阻隔性能。此外研究發(fā)現(xiàn)不同溶劑對(duì)制品