含有乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）的共混體系（EVOH-PA6，EVOH-HDPE-HDPE-g-MAH）的結(jié)構和性能的研究.pdf

1、乙烯-醋酸乙烯醇共聚物（ethylene–vinyl alcohol-copolymer，簡稱 EVOH）是一種具有優(yōu)異的阻氣性和耐有機溶劑性的熱塑性塑料，然而由于它的高結(jié)晶度和高吸水性，實際應用中它必須與其它的高聚物進行多層共擠出或共混。然而多層共擠出對設備和工藝的要求比較高，成本較高，故在要求阻隔性不高的情況下開始采用共混層化技術所取代。而共混層化技術的原理是讓EVOH在基體HDPE或PA中形成薄片層，通過延長溶劑分子的擴散路徑來達

2、到阻隔的目的，這種做法的缺陷是：一方面，片層結(jié)構的穩(wěn)定性很難控制，另一方面，材料阻隔性的提高往往以犧牲材料的力學性能為代價，而且阻隔性也不是很理想。在本論文中，我們通過添加合適的反應性的增容劑（HDPE-g-MAH，EAA，EPOXY），利用雙螺桿擠出機制備HDPE/EVOH/HDPE-g-MAH和PA6/EVOH，PA6/EVOH/EAA，PA6/EVOH/EPOXY共混物，共混物在保持一定的阻隔性能的同時力學性能得到了較大程度的提高

3、，并通過對共混體系的相形態(tài)、熱性能、流變性能和紅外譜圖等方面的研究發(fā)現(xiàn)，共混體系的形態(tài)結(jié)構和性能之間具有密切的關系。 我們發(fā)現(xiàn)，HDPE-g-MAH對不相容的EVOH和HDPE體系起到了有效的增容作用。當體系中富含HDPE時，HDPE-g-MAH的含量達到20％時，流變實驗證實在共混體系內(nèi)部形成了網(wǎng)絡結(jié)構，紅外光譜分析證實，網(wǎng)絡結(jié)構的形成是由于馬來酸酐基團的羰基和EVOH的羥基之間形成了分子間的氫鍵從而破壞了EVOH本身羥基之

4、間所形成的氫鍵，使EVOH自身強度減弱，從而使EVOH的分散相尺寸減小，使網(wǎng)絡結(jié)構的形成成為可能；共混物的力學性能特別是抗沖擊性能在加入HDPE-g-MAH之后得到明顯提高，原因可能是體系內(nèi)部形成的網(wǎng)絡結(jié)構增強了EVOH相和HDPE相之間的相互作用；DSC的測試結(jié)果表明，加入HDPE-g-MAH 推遲了EVOH的結(jié)晶。當EVOH/HDPE為80/20時即體系富含EVOH時，流變實驗和紅外分析的結(jié)果證實，HDPE-g-MAH加入后，在EV

5、OH的羥基和HDPE-g-MAH的酸酐基團之間會發(fā)生酯化反應，使體系的相容性顯著改善,DSC的測試結(jié)果表明，HDPE-g-MAH的加入使得HDPE的結(jié)晶溫度和熔點都得到了提高，而EVOH的熔點和結(jié)晶溫度卻保持不變(HDPE-g-MAH含量為5％除外)。 我們考察了共混物的組成和增容劑EAA，EPOXY的加入對PA6/EVOH共混體系結(jié)構和性能的影響，研究結(jié)果表明，在EVOH和PA6之間形成的分子間氫鍵，推遲了EVOH的結(jié)晶，在

6、EVOH的含量為10％時，改變了PA6的晶型，這種相互作用還確保了EVOH和PA6良好的相容性；EAA加入后，通過EAA與PA6，EAA與EVOH之間所形成的分子間氫鍵，大大削弱了EVOH與PA6之間的相互作用，導致了相分離的發(fā)生，EAA的加入使PA6/EVOH共混物的力學性能得到明顯提高，PA6/EVOH共混體系的力學性能在加入Epoxy之后有了明顯改觀，說明Epoxy抑制了PA6與EVOH之間的相互作用，提高了共混物的力學性能，對于