PE-EVA的改性研究
PEEVA共混改性研究进展
第34卷第10期Vol.34,No.10化工时刊Chemical Industry Times2020年10月Oct.2020ʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏ收稿日期:20200825基金项目:甘肃省农业生态与资源保护技术推广总站项目(废旧农膜回收利用产业技术体系建设);土壤中微生物降解聚乙烯能力的研究(Yxm2020116);聚乙烯基废旧农用地膜回收加工关键技术与相关工艺优化方案研究与应用(XBMU 2020BC 19);废旧聚乙烯基农用覆盖地膜高值化利用研究(XBMU 2020BC 28)作者简介:丁圆(1996 ),女,研究生,主要从事PE /EVA 共混改性材料的研究,E-mail:2093218645@;通讯联系人:张宏(1971 ),男,教授,主要从事微纳米材料的表面修饰及其应用研究,E-mail:gszhangh@㊂doi :10.16597/j.cnki.issn.1002154x.2020.10.007PE /EVA 共混改性研究进展丁㊀圆1,2㊀张㊀宏1,2㊀刘㊀琪1,2㊀白聪艳1,2㊀卢亚红1,2㊀王九玲1,2贺㊀媛1,2㊀朱振亚1,2(1.西北民族大学化工学院,甘肃兰州730030;2.甘肃省高效环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室,甘肃兰州730030)摘㊀要㊀阐述了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA )㊁聚乙烯(PE )共混改性机理,举例分析了现有工作中影响PE /EVA 相容性㊁力学性能的因素,如:温度﹑EVA 用量等变量㊂总结了PE /EVA 共混物在导热㊁导电材料及薄膜等领域的应用,并对其在绿色环保方面的发展前景作出展望㊂关键词㊀EVA㊀PE㊀共混㊀改性Research Progress of PE /EVA Blending ModificationDing Yuan 1,2㊀Zhang Hong 1,2㊀Liu Qi 1,2㊀Bai Congyan 1,2㊀Lu Yahong 1,2㊀WangJiuling 1,2He Yuan 1,2㊀Zhu Zhenya 1,2(1.School of Chemical Engineering,Northwest Minzu University,Gansu Lanzhou 730030;2.Key Laboratory for Utility of Environmentally-Friendly Composite Materials and Biomass inUniversities of Gansu Province,Gansu Lanzhou 730030)Abstract ㊀The blending modification mechanism of ethylene-vinyl acetate copolymer(EVA)and polyethylene(PE)is described,and the factors that affect the compatibility and mechanical properties of PE /EVA in the existing work,such as temperature,EVA dosage and other variables are analyzed by examples.The applications of PE /EVA blends in the fields of thermal conductivity,conductive materials and films are summarized,and the developmentprospect of PE /EVA blends in green environment protection is prospected.Keywords ㊀EVA㊀PE㊀blending㊀modification ㊀㊀聚合物的共混是提高材料性能最经济有效的方法,同时也是材料研究中十分重要的领域㊂以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)弹性体作为改性剂,与聚乙烯(PE)进行共混,可有效的提高PE 的韧性㊁耐环境应力开裂性㊁透明度和填料的承载能力[1]㊂因此,这类共混物具有重要的技术和经济意义,在可收缩薄膜㊁多层封装㊁电线电缆涂料等领域应用甚广[25]㊂EVA 是通过自由基本体聚合得到,其中的醋酸㊀丁㊀圆等.PE/EVA共混改性研究进展㊀2020.Vol.34,No.10乙烯酯单体具有与乙烯单体相同的反应性,其含量直接影响共聚物的结晶度和一般性能㊂与PE相比,EVA具有更高的柔韧性和透明度﹑更低的弹性模量以及对氧气和水蒸气的阻隔性能[5]㊂通常根据某一应用的要求,以EVA作改性剂或以EVA作增容剂来对PE进行改性,进而探索㊁研发和生产以PE/EVA 共混物为基础树脂的功能化的塑料制品[6]㊂1㊀PE/EVA共混改性机理一般情况下,聚合物共混是将不同性质的聚合物材料,通过各种仪器(如双辊开炼机㊁捏合机㊁单螺杆挤出机㊁双螺杆挤出机等)进行人为的物理混合㊂共混物的性能,不但与各 单 组分的性质㊁共混配比有关,更主要的是取决于它的混合态,即参与共混各组分之间的相溶性[7]㊂EVA是一种具有橡胶弹性的热塑性树脂,具有很好的韧性和耐应力开裂性,常用作聚烯烃类树脂的共混改性剂㊂由于PE㊁EVA二者结构近似,故有着良好的相容性,PE/EVA共混物相当于长链的乙烯烃,其乙酸基团随机分布在整个链上㊂又因EVA链段会在PE基体中发生微相分离,产生银纹和剪切带,EVA粒子和剪切带又会及时阻止产生裂纹,起到增韧PE的作用;而在PE链中添加醋酸乙烯酯,破坏了它的结晶能力,从而导致机械性能有所下降㊂2㊀PE/EVA共混改性实例吴石山等[8]将VA含量为14%的EVA和低密度聚乙烯(LDPE)在双辊筒炼塑机中混炼,探讨不同EVA用量对LDPE/EVA共混物力学性能和流变性能的影响,LDPE与EVA的用量比分别为100/0㊁95/5㊁90/10㊁85/15㊂共混物样品通过力学性能和熔体流动特性测试,发现EVA用量越大,LDPE/EVA共混物的拉伸强度越低,但断裂伸长率和共混物熔体流动性显著提高㊂宋磊等[9]利用Rheocord扭矩流变仪研究了三种不同的PE/EVA(VA含量为14%)共混体系(LDPE/ EVA㊁HDPE/EVA㊁LLDPE/EVA)在不同比例㊁温度㊁转速情况下对扭矩的影响㊂随着PE/EVA共混体系中EVA含量的增加(0%㊁20%㊁40%㊁60%㊁80%㊁100%), HDPE/EVA和LLDPE/EVA共混体系的扭矩下降较为明显,而LDPE/EVA共混体系的扭矩变化幅度很小㊂Takidis等[5]研究了LDPE/EVA(VA含量为18%)共混物的相容性,报道了共混物的组成和加工温度对相容性的影响㊂他们发现仅在180ħ下制备的掺量为75wt%EVA的共混物为均相,并且建议高于180ħ的混合温度才能有效地改善机械性能,增加相容性㊂Khonakdar等[10,11]将动态力学分析(DMA)与形态学和流变学研究相结合,探究HDPE/EVA和LDPE/EVA共混物的混溶性,发现LDPE/EVA共混物比HDPE/EVA共混物具有更好的相容性㊂Peon 等[12]对PE/EVA共混物的粘弹性进行了研究㊂他们利用线性粘弹性数据对共混物的相结构进行了评估,并预测当共混体系中PE占60wt%时,PE/EVA共混物具有共连续性㊂殷锦捷等[13]研究了不同EVA的含量(EVA的VA含量为28%,用量分别为10%㊁20%㊁30%㊁40%)对线性低密度聚乙烯(LLDPE)/EVA共混物力学性能的影响以及LLDPE/EVA的相容性㊂发现EVA用量占10%时,共混物试样的拉伸强度和断裂伸长率达到最大,分别为32.6MPa和725%;且共混物试样均呈现1个Tg峰值,属于热力学相容体系,LLDPE/ EVA相容性很好㊂杨军红等[14]借助恒速型双毛细管流变仪研究了高密度聚乙烯(HDPE)/EVA共混物的流变现象,重点分析了不同比例EVA的加入对HDPE的黏度变化和压力振荡现象的影响㊂HDPE与EVA(VA含量为14%)的质量比分别为90/10㊁80/20㊁70/30㊁60/40㊁50/50㊂在加入EVA后,HDPE/EVA共混物压力振荡的振幅大都有所下降,尤其当EVA含量为40%㊁50%时,下降显著㊂随着EVA含量的增加,HDPE/ EVA共混物的表观黏度总体呈现下降趋势㊂Chen等[15]测试了HDPE/EVA和LDPE/EVA (VA含量均为18%)共混物,对它们的抗环境应力开裂性能(ESCR)进行了比较㊂结果表明:ESCR测试的失效时间随着EVA含量的增加而增加,LDPE/ EVA共混物的失效时间有明显改善,而HDPE/EVA 共混物的失效时间无明显改善㊂Cabral等[16]在LDPE基质中掺入EVA,共混物的拉伸强度降低,而延展性和韧性提高㊂EVA弹性体的柔韧性替代了增加的结晶度并促进了LDPE分子链的迁移,从而导致模量下降以及LDPE断裂伸长率的增加㊂且LDPE/EVA共混物呈现两相结构, EVA共聚物的颗粒分散在LDPE基质中,分散颗粒的尺寸随着EVA含量的增加而增加㊂㊀2020.Vol.34,No.10㊀论文综述‘Reviews“3㊀PE/EVA共混改性应用3.1㊀导热材料PE/EVA材料可作为保温隔热材料﹑缓冲内衬,但由于本身热传导能力相对较弱而限制了其更多的应用㊂因此,为扩展其应用领域,通过引入高热导率的填料,制备一系列具有优异综合性能的高导热聚合物材料,可以解决电器设备热聚集问题,应用于航天航空㊁军事设备㊁电器及微电子等诸多制造业及高科技领域㊂陈金等[17,18]以氮化硼和纳米Al2O3作导热填料, LDPE和EVA(VA含量为26%)为基体树脂,通过熔融共混法制备得到BN/LDPE/EVA㊁Al2O3/LDPE/ EVA两种导热复合材料㊂通过表征分析得到:在PE/EVA共混物体系中,EVA含量为50%时共混物能够呈现良好的共连续结构;BN㊁纳米Al2O3粒子主要分布在PE相,且当BN㊁纳米Al2O3的质量分数均为30%和40%时,BN/LDPE/EVA㊁Al2O3/LDPE/ EVA体系能形成共连续结构㊂通过比较复合材料的导热能力,共连续复合材料(BN/LDPE/EVA㊁Al2O3/ LDPE/EVA)的导热率均高于单一聚合物基体的复合材料(BN/LDPE㊁Al2O3/LDPE)㊂3.2㊀导电材料PE/EVA材料本身是优良的绝缘体,但通过添加导电剂如炭黑可构建导电复合材料,并且EVA的加入可有效降低电阻,从而提升导电性㊂Fougler等[19]采用不同商品级的无规EVA共聚物与高密度聚乙烯(HDPE)和炭黑共混制备导电高分子复合材料㊂其目的是通过纤维的电活性反应,制备一种能够感知周围环境条件的智能纤维㊂整个工艺是基于导电聚合物复合材料的可逆电活性反应,通过减小填料的含量来确保这些复合材料具有足够的机械性能并保持其导电性,并向其中加入EVA降低复合材料的电阻㊂这意味着醋酸乙烯酯单元具有更高的导电性㊂3.3㊀薄膜PE/EVA共混材料可应用于薄膜㊂优选PE/ EVA共混材料作为包装材料,因为它可以制成各种厚度㊁高透明性和低成本的包装膜,这些包装膜具有毒性低,手感柔软的优点㊂LDPE/EVA共混物可单独使用,也可与其他聚烯烃(例如HDPE,聚丙烯(PP)和聚(乙烯-共-乙烯基醇)(EVOH))组合使用,用来生产多层包装膜㊂这类共挤出薄膜和取向薄膜具有理想的氧气阻隔性能㊁韧性㊁收缩性和良好的光学性能㊂此外,LDPE/EVA共混物还可适用于肉类和其他产品包装的收缩膜㊂抽真空后,通过温和的加热,薄膜很容易收缩㊂Entezam等[20]发现纳米粘土在富EVA共混纳米复合材料中的分散性优于富PE共混纳米复合材料㊂在此基础上,Dagmar等[21]以层状粘土为填料,PE和EVA(VA含量分别为19%和5%)为基体,制备了聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯/粘土纳米复合薄膜㊂3.4㊀其它应用胡圣飞等[22]将PE/EVA体系应用于改性沥青材料,通过控制EVA和PE配比,实现PE/EVA/沥青三元共混体系,可作为理想的铺路材料㊂4㊀发展与展望近年来,国内外研究人员对PE/EVA共混材料进行了许多研究,如调节组成比㊁黏度和许多其他因素(如温度㊁螺杆转速等)来获得具有所需性能的聚合物复合材料,并将其应用于薄膜,导热导电等材料㊂基于绿色环保的理念,将环境中的废弃物进行回收再利用是目前的研究热点㊂废弃塑料是造成 白色垃圾 的主要源头,其主要成分为PE㊂通过共混改性的方法,向废弃PE中加入EVA㊁其它填料等,赋予废弃PE新的利用价值,是今后的一个研究思路㊂不但实现了回收再利用,对生态环保有着重要意义;同时也降低了成本,有着可观的经济效益㊂参考文献[1]Faker M,Razavi Aghjeh M K,Ghaffari M,et al.Rheology,morphology and mechanical properties of polyethylene/ethylene vinyl acetate copolymer(PE/EVA)blends[J].European Polymer Journal,2008,44(6): 18341842.[2]Datta S K,Bhowmick A K,Mukunda P G,et al.Thermaldegradationstudies of electron beam cured ethylene-vinyl acetatecopolymer[J].Polymer Degradation and Stability,1995,50(1):7582.[3]Oshima A,Ikeda S,Seguchi T,et al.Improvement ofradiationresistanceforpolytetrafluoroethylene(PTFE)by radiationcrosslinking[J].Radiation Physics and Chemistry, 1997,49(2):279284.(下转第59页)㊀罗华军等.基于同心圆模式的生物医药产业人才培养研究与实践㊀2020.Vol.34,No.104 结语面对日新月异的生物医药产业发展和旺盛的人才需求,以生物医药孵化器为点㊁产业园生物医药产业链为线㊁区域千亿生物医药产业为面,创新实践校企全方位㊁全天候㊁全过程育人模式㊂以立德树人为中心㊁以创新育人为重心㊁以生物医药产业为核心,校企协同,共同打造 同心同德(思想尺度)㊁同频共振(时间尺度)㊁同点聚焦(空间尺度) 的基于同心圆模式的生物医药产业人才培养新模式㊂参考文献[1]余艳,杨丹.生物医药研发现状与技术分析[J].生物化工,2020,6(1):110111.[2]李雪娇,曹慧莉.生物医药:创新与绿色同行[J].经济,2020,1:7274.[3]罗华军,金胜红,周海峰,等. 三创型 制药工程产业人才培养模式的研究与实践[J].化工时刊,2018,32(9): 4849.[4]景安磊.推进高校落实立德树人根本任务的有效路径[J].中国高等教育,2020,3:4243.[5]林贤明.基于立德树人教育根本任务的 思政课程 与课程思政 教育改革研究[J].高教学刊,2020,3:191193.[6]俞灵琦. 破旧立新 中的生物医药[J].华东科技,2020,4:2226.[7]赵琼.生物医药孵化器发展模式研究[J].中国高新科技,2019,13:123125.[8]邹坤,龚大春,龚美珍,刘士平,罗华军. 一体化㊃四共同 生物产业工程应用型人才培养模式的研究与实践[J].广东化工,2013,40(7):140141.ʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏ(上接第24页)[4]Borsova B,Kressler J.Environmental stress-crackingresistance of LDPE/EVAblends[J].Macromolecular Materials and Engineering,2003,288(6):509515. [5]Takidis G,Bikiaris D N,Papageorgiou G Z,et al.Compatibility of low-density polyethylene/poly(ethylene-co-vinylacetate)binary blends prepared by melt mixing[J].Journal of Applied Polymer Science,2003,90(3):841852.[6]马三荣.PE㊁EVA及LDPE/EVA共混物辐照特性的研究[J].中国塑料,1995,9(4):2835.[7]黄宜邦.浅谈塑料共混改性[J].广州化工,1981(3):711.[8]吴石山,徐敏,严淑芬.EVA改性PE共混物力学性能和流变性能的研究[J].橡胶工业,1997,44(8):455457.[9]宋磊,李宏宇.影响PE/EVA共混体系扭矩的试验[J].黑龙江石油化工,1999,10(2):1213. [10]Khonakdar H A,Wagenknecht U,Jaferi S H,et al.Dynamic mechanical properties and morphology of polyethylene/ethylene vinyl acetate copolymer blends[J].Advances in Polymer Technology,2004,23(4):307315.[11]Khonakdar H A,Jaferi S H,Yavari A,et al.Rheology,Morphology and Estimation of Interfacial Tension of LDPE/EVA and HDPE/EVA Blends[J].Polymer Bulletin,2005, 54(4):7584.[12]Peon J,Vega J F,Amo B D,et al.Phase morphology andmelt viscoelastic properties in blends of ethylene/vinyl acetate copolymer and metallocene-catalysed linear polyethylene[J].Polymer,2003,44(10):29112918.[13]殷锦捷,王亚鹏.PE/EVA共混改性材料力学性能的研究[J].上海塑料,2005,12(4):1719+34.[14]杨军红,刘跃军,李祥刚,等.PE-HD/EVA共混物的黏度及挤出压力振荡现象[J].中国塑料,2008,22(4):5761.[15]Chen Y.Investigations of environmental stress crackingresistance of HDPE/EVA and LDPE/EVAblends[J].Journal of Applied Polymer Science,2014,131(4):18.[16]Cabral,RicardodeFreitas et al.Avaliação das propriedadesmecânicas e microestruturais de blendas de PEBD/EVA [J].Cadernos UniFOA,2016(30):711. [17]陈金,王春锋,王永亮,等.纳米Al2O3分布对Al2O3/PE-EVA复合材料导热性能与力学性能的影响[J].复合材料学报,2015,32(5):12861293. [18]陈金,王春锋,王永亮,等.氮化硼在聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物中的选择分布及复合材料的导热性能[J].高分子材料科学与工程,2015,31(2):98102+107. [19]Foulger S H.Reduced percolation thresholds of immiscibleconductive blends[J].Journal of Polymer Science Part B Polymer Physics,1999,37(15):18991910. [20]Entezam M,Nozari D,Mirjalili M,et al.On the MeltRheological Behavior and Microstructure of Nanoclay-Filled Polyethylene/Ethylene Vinyl Acetate(PE/EVA)Blend [J].Taylor&Francis,2015,54(15):145. [21]Dagmar M,Alice T,Alena K.Polyethylene/Ethylene VinylAcetate and EthyleneOctene Copolymer/Clay Nanocomposite Films:Different Processing Conditions and Their Effect on Properties[J].Polymer Engineering and Science,2019,59(12):18.[22]胡圣飞,严海标,郦华兴,等.废弃PE/EVA/沥青共混作铺路材料[J].石化技术与应用,2000,18(1):5860.。
聚乙烯的改性研究
交联聚乙烯 (CLPE )
采用辐射法(X射线、电子射线或紫外线照射等)或 化学法(过氧化物或有机硅交联)使线型聚乙烯成为 网状或体型的交联聚乙烯。PE 的辐射交联反应为自由 基链式反应, 反应过程可分为三 步: (1) PE 高分子链在 辐照作用下生成初级自由基和活泼氢原子; (2) 活泼氢 原子可继续攻击PE, 再生成自由基; (3) 大分子链自由
但是它有一致命缺点: 对于环境应力(尤其是化学和机械作 用) 很敏感,耐热老化性差。
聚乙烯的改性品种
主要包括: 氯磺化聚乙烯 交联聚乙烯 共混改性聚乙烯
氯磺化聚乙烯(CSM)
氯磺化聚乙烯是美国杜邦公司首先实现工业化生
产的。氯磺化聚乙烯由低密度聚乙烯或高密度聚 乙烯经过氯化和氯磺化反应制得。
氯磺化聚交联法 : 在实验室试验时,主要用γ射线。工业上,
常用大型电子加速器产生的电子束来使 聚合物发生交联。辐射交联主要是使用 高能射线打断PE中C 一C 键和C 一H 键 所产生的自由基来引发交联的。
在进行交联反应时,需要加入增敏剂和敏 化剂。增敏剂一般为多官能团单体, 可增 大交联反应的比例;敏化剂一般为活泼 小分子, 作用为加速辐射交联反应。常用
瞬间短路温度/℃
-
软化温度/℃
105-115
体积电阻率
10(17)
介电强度
20-35
耐候性
差
耐老化性
一般
耐油性
一般
低温脆化性
一般
交联聚乙烯 0.92 90 250
10(17) 35-50 一般 优良 优良 优良
交联聚乙烯的生 产
绝 缘 电 缆
交 联 聚 乙 烯
共混改性聚乙烯
聚乙烯共混改性
聚乙烯共混改性一摘要:聚乙烯是最重要的通用塑料之一,产量居各种塑料首位。
聚乙烯(PE)是由乙烯聚合而得的高分子化合物。
聚乙烯分子仅含有C、H两种元素,所以是非极性聚合物,具有优良的耐酸、碱以及耐极性化学物质腐蚀的性质。
聚乙烯(PE)树脂是以乙烯单体聚合而成的聚合物。
聚乙烯的分子是长链线形结构或支链结构,为典型的结晶聚合物。
在固体状态下,结晶部分与无定形部分共存。
结晶度视加工条件和原处理条件而异,一般情况下,密度越高结晶度就越大。
LDPE 结晶度通常为 55%~65%,HDPE 结晶度为 80%~90%。
PE 具有优良的机械加工性能,但其表面呈惰性和非极性,造成印刷性、染色性、亲水性、粘合性、抗静电性能及与其他极性聚合物和无机填料的相容性较差,而且其耐磨性、耐化学药品性、耐环境应力开裂性及耐热等性能不佳,限制了其应用范围。
通过改性来提高其性能,扩大其应用领域。
其来源丰富,价格便宜,电气性质和加工性质优良,广泛应用于日用品、包装、汽车、建筑以及家用电器等方面。
也作为泡沫塑料广泛用于绝热保温、包装和民用等各领域。
但是,这些材料都是一次性使用,且质轻、体积大、难降解,用后即弃于环境中,造成严重的环境污染。
因此有效合理地回收利用废旧泡沫塑料就显得日益重要。
聚乙烯的改性目标聚乙烯的下述缺点影响它的使用,是改性的主要目标。
(1)软化点低。
低压聚乙烯熔点约为Ig0'C。
高压聚乙烯熔点仅高于 0℃,因此聚乙烯的使用温度常低于10 0℃。
(2)J强度不高。
聚乙烯抗张强度一般小于30M Pa.大太低于尼龙6、尼龙66、聚甲醛等工程塑料。
(3)易发生应力开裂。
(4)耐大气老化性能差。
(5)非极性,不易染色、印刷等(6)不阻燃、极易燃烧。
⊙根据密度的不同低密度聚乙烯(LDPE)-其密度范围是0.91∽0.94g∕cm^³高密度聚乙烯(HDPE)-其密度范围是0.94∽0.99g∕cm^³中密度聚乙烯(MDPE)其密度范围是0.92∽0.95g∕cm^³⊙根据乙烯单体聚合时的压力低压聚乙烯—压力0.1∽1.5MPa 中压聚乙烯—1.5∽8 MPa 高压聚乙烯压力为150∽250MPa二、PE共混改性的机理(1)有机增韧理论:在塑料技术发展过程中,使用橡胶粒子与塑料进行共混改性即使有机粒子一弹性体作为增韧性,可以达到增韧的目的.产生出SBS等一人批新材料,已经在工业上获得广泛的应用如弹性鞋底材料、虽然获得理想的韧性却损害了复合材料宝贵的刚性和强度,劣化了加T流动性和耐热变形性,提高了成本,因而有一定的局限性。
聚乙烯升级改性研究
聚乙烯升级改性研究近年来,聚乙烯作为一种非常常见的塑料,在各个领域中都有着广泛的应用。
然而,纯聚乙烯材料的力学性能有限,同时也容易受到环境的影响而产生老化现象。
因此,对聚乙烯进行升级改性研究,是当前塑料材料研发的重点之一。
一、聚乙烯升级改性的研究方向聚乙烯升级改性的研究方向可以从以下几个方面展开:1.功能性添加剂通过添加不同的功能性添加剂,可以使聚乙烯在使用时表现出不同的性质。
比如,添加UV吸收剂可以提高聚乙烯的耐久性,使其能够在户外环境下长期使用;添加抗静电剂可以防止聚乙烯表面积聚静电带来的危害。
此外,还有抗氧化剂、增塑剂等等。
2.聚乙烯共混将不同的聚合物混合在一起,可以形成一种新的聚合物体系。
通过聚乙烯共混,可以调节聚乙烯的熔指数、热稳定性、机械性能等方面的性质。
常见的聚乙烯共混物有聚丙烯共混、聚碳酸酯共混等。
3.化学改性化学改性是指通过聚合反应、交联反应等化学方法改变聚乙烯分子结构,从而改变聚乙烯的物理化学性质。
常用的化学改性方法有辐射交联、过氧化改性等。
4.表面修饰表面修饰是指通过改变聚乙烯表面的化学性质,实现对聚乙烯表面性质的改变。
比如,聚乙烯表面改性可以使用光化学处理、贴膜等方法。
以上是当前聚乙烯升级改性的研究方向,在各个方向中,最为广泛的是功能性添加剂和聚乙烯共混两个方向。
二、功能性添加剂的研究进展常见的功能性添加剂有抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂等等。
目前,研究人员在以上多个方向上都有了一定的进展。
1.抗氧化剂抗氧化剂是一种可以有效延长聚乙烯寿命,同时提高其机械性能等方面的化学添加剂。
常见的抗氧化剂有酚酞、硫化羰基、β -酮酸酯等。
2.紫外线吸收剂添加紫外线吸收剂的聚乙烯材料,在阳光和紫外线的照射下,会吸收紫外线而不会呈现老化、变脆和变色现象。
常用的紫外线吸收剂有2-(2-羟基-5-甲基-苯基)苯基-2-丙酮酸-酯(HMPP)等。
3.抗静电剂聚乙烯材料表面的静电常常会对人体健康、设备安全等造成威胁。
EVA的改性及应用研究进展_付蒙
陈 光 伟 发 [20] 现 将 氧 化 铝(A1203)加 入 EVA 胶 膜 中 ,能 显 著改善胶膜的导热 性 能,降 低 胶 膜 的 工 作 温 度,使 EVA 胶 膜 热氧老化效果明显减缓;光 稳 剂 与 抗 氧 剂 一 起 使 用 时 对 EVA 胶膜抗热氧老化有很好的协同 作 用;交 联 剂 及 偶 联 剂 量 增 加, 也 利 于 改 善 EVA 胶 膜 的 抗 热 氧 化 性 能 。 褚 路 轩 等 发 [21] 现 ZnO/EVA 复合胶膜 的 导 热 性 能 随 着 ZnO 含 量 增 加 而 增 大, 且晶 须 状 的 ZnO 导 热 性 能 优 于 粉 状 ZnO。 当 ZnO 晶 须 用 量 为 60% 时,复 合 胶 膜 的 导 热 系 数 达 2.3W/(m·k)。 在 ZnO 粒径为1μm 以下时,粒径大小对复合胶膜的导热性影响不大, 而粒径达到微米级时,复合胶膜 的 导 热 系 数 有 所 降 低 ,能 有 效 的降低太阳能 电 池 表 面 的 工 作 温 度 。 李 哲 龙 将 [22] 铕 (Eu)元 素引入传统太阳能 电 池 EVA 封 装 胶 膜 中,利 用 Eu对 短 波 长 高能量紫外光的吸收转换作用,将 紫 外 光 部 分 转 换 成 可 见 光, 以提高太阳电池组件对光的利用率;该 EVA 封 装 胶 膜 在 耐 紫 外 光 老 化 方 面 优 异 ,与 国 外 产 品 性 能 相 当 。
聚烯烃塑料改性的研究
聚烯烃塑料改性的研究聚烯烃塑料具有优良的物理性质、稳定的化学性质,通常用作塑料薄膜、塑料管道材料。
对它的性质进行优化改变,可以使它具有刚性高、耐高温能力强、延展性好、强度高以及制作成本低等优点。
本文将通过概述、聚烯烃塑料接枝改性分析、聚烯烃塑料交联改性分析、聚烯烃塑料填充改性分析以及聚烯烃塑料共混改性分析这三几方面来重点阐述,为我国更优化的聚烯烃塑料改性研究做出参考。
标签:塑料;交联改性;接枝改性;辐射交联;共混改性;聚烯烃引言自改革开发以来,我国的材料科学发展非常迅速,聚烯烃塑料广泛应用于人们生产、生活的各个方面。
随着人们生活品质的提升,传统性能的聚烯烃塑料材料已经无法满足当今社会人们的需求、所以,对它的性质进行研究,生产出更优质性能的产品显得很有必要,它的改性研究也成为了当今社会一个热点研究项目。
1 概述常见的聚烯烃材料包含PE(聚乙烯)材料、PP(聚丙烯)材料等等,聚乙烯材料和聚丙烯材料具有很高的性价比。
并且,它们具有优良力学性质、耐热性质和易于生产加工等方面优势。
在我国,聚乙烯材料塑料和聚丙烯材料塑料这两者产量之和大约占到生产总量的三分之一左右。
通过对聚乙烯材料优化改性,生产出来聚乙烯材料密度大大降低,这就是我们常见的LLDPE和LDPE(轻质聚乙烯)材料,它们主要使用于塑料薄膜、塑料板材等等方面;通过对聚乙烯材料优化改性,生产出来高密度聚乙烯材料,它的刚性性能和延展性能比较好,主要适用于塑料膜、吹塑制品等等。
聚丙烯材料力学性质很好,在工程建设的某些部位可以用作工程建筑材料,它是目前发展前景最好的塑料原材料其中之一。
但是聚乙烯材料和聚丙烯材料的粘黏性不强、亲水性不好以及抗静电性能不佳。
除此之外,它们的强度刚度要求、抗高温等性质也并不能完全满足人们的生产、生活需求。
通過多年来大量的研究,显著提升了对这两种材料的交联改性研究、接枝改性研究、共混改性研究以及填充改性研究的成果,逐渐研发出刚性更高、强度更大、耐高温能力更强以及生产成本更低廉的聚烯烃产品。
聚乙烯抗静电改性研究的开题报告
聚乙烯抗静电改性研究的开题报告
一、论文选题背景及意义
聚乙烯是一种常见的塑料材料,广泛应用于工业、建筑、包装等领域。
但在使用过程中,聚乙烯容易受到静电的影响,产生粘附、污染等
问题,影响产品品质和生产效率。
因此,如何提高聚乙烯的抗静电性能,对于解决相关问题具有重要意义。
本文旨在探索聚乙烯抗静电改性的研究,通过添加抗静电剂等方法,提高聚乙烯的抗静电性能,为相关领域的应用提供技术支持和参考。
二、研究目的和内容
1、对聚乙烯的抗静电性能进行研究分析;
2、评估不同抗静电剂在聚乙烯中的改性效果;
3、探究不同工艺条件对聚乙烯抗静电性能的影响;
4、建立聚乙烯抗静电改性的技术体系。
三、研究方法和步骤
1、收集相关文献资料,了解聚乙烯抗静电性能改性的现状和发展趋势;
2、按照一定比例向聚乙烯中添加不同类型的抗静电剂,制备试样;
3、通过表面电阻率测试、雷电放电等方法,对试样的抗静电性能进行测试和分析;
4、优选最佳的改性工艺方案,并制备优化试样;
5、对优化试样的性能进行综合评估和分析。
四、论文预期成果和意义
预计通过本研究,可以找到一种或多种适合用于聚乙烯抗静电改性的抗静电剂,并建立一套聚乙烯抗静电改性的技术体系。
该技术体系可以为相关领域的应用提供技术支持和参考,进一步提高生产效率和产品质量,具有重要的应用价值和推广意义。
聚乙烯材料的特点分析及几种改性方法的介绍
聚乙烯材料的特点分析及几种改性方法的介绍聚乙烯材料的特点分析及几种改性方法的介绍当今世界是材料的世界,任何行业任何领域的工作都要用到材料。
什么是材料呢?课本告诉我们具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质称为材料。
材料的分类有很多种,最为广泛应用的是按化学组成分类,它把材料分为金属材料、无机材料和有机(高分子材料)材料三类。
今天我们主要讨论有机材料即高分子材料。
高分子材料(macromolecular material),以高分子化合物为基础的材料。
高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶黏剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。
所有的生命体都可以看作是高分子的集合。
高分子材料按来源分为天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。
天然高分子是生命起源和进化的基础。
人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。
如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉、麻造纸等。
19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。
1907年出现合成高分子酚醛树脂,标志着人类应用合成高分子材料的开始。
现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。
生产和科学技术的发展不断对材料提出了各种各样的新的要求。
高分子材料科学顺应着这些要求不断向高性能化、高功能化、复合化、精细化和智能化方向发展。
高分子材料科学的发展历程可以简单分为三个阶段。
第一阶段是天然高分子的利用与加工,第二阶段为天然高分子材料的改性和加工工艺,人们已不满足于简单的天然高分子的功能,改性成为一个重点的研究课题,这一阶段,最具有代表性的是19世纪中叶,德国人用硝酸溶解纤维素,然后纺织成丝或制成膜,并利用其易燃的特性制成炸药,但是硝化纤维素难于加工成型,因此人们在其中加入樟脑,使其易于加工成型,做成了称为“赛璐珞”的塑料材料。
EVA的共混改性研究的开题报告
EVA的共混改性研究的开题报告
题目:EVA的共混改性研究
一、研究背景和意义
乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)是一种广泛应用于塑料工业和橡胶工业的高分子材料。
EVA具有优异的可加工性、耐热性、耐候性和机械性能,但是在某些方面也存在一定的局限性。
为了改善其性能,常常采用共混改性的方法来制备新的材料。
共混改性是指将两种或两种以上不同的高分子混合,使它们形成均匀的混合物,并具有一定的性能改良效果。
在EVA的共混改性研究中,目前主要研究了与其他聚合物的共混改性,但是对于与不同种类的添加剂共混改性的研究还比较有限。
因此,本研究旨在探究EVA与不同种类的添加剂(如纳米粒子、润滑剂、抗氧化剂等)的共混改性,以提高EVA的性能,并为其在塑料工业和橡胶工业中的应用提供技术支持。
二、研究方法和流程
1. 实验材料:EVA、不同种类的添加剂。
2. 实验仪器:振动筛、分析天平、红外光谱仪、热重分析仪、扫描电镜等。
3. 实验流程:
(1)选取不同种类的添加剂,并制备与EVA的共混物。
(2)采用振动筛和分析天平测试共混物的物理性质。
(3)采用红外光谱仪测试共混物的结构性质。
(4)采用热重分析仪测试共混物的热稳定性。
(5)采用扫描电镜观察共混物的表面形貌。
(6)分析和比较各种添加剂对EVA共混物性能的影响,找到优化
的添加剂方案。
三、研究预期结果和意义
1. 探究EVA与不同种类添加剂的共混改性,找到优化的添加剂组合。
2. 提高EVA的性能,扩大其在塑料工业和橡胶工业中的应用范围。
3. 为塑料工业和橡胶工业提供更为丰富的高分子材料选择。
工程塑料聚四氟乙烯改性研究进展
把咖置于苯乙烯、反丁二烯二酸、甲基丙 烯酸酯等可聚合的单体中。以睨。辐射使单体在 咖表面发生化学接枝聚合。从而在表面形成一
层易于粘接的接枝聚合物。接枝后表面变粗糙,粘 接面积增大.粘接强度提高。这种方法操作简单、 处理时间短、速度快,不需要催化剂、引发剂,可在 常温下反应,接枝率容易控制,非常适合聚四氟乙
P眦表面发生基团反应.可根据册的不同用
途,选择不同的反应物质进行改性。例如,选择【B (cH3)3]作反应物质,改性后的表面是亲油性的,而 选择NH3、B2H6、N2It,(肼)或H202等作反应物质, 则改性后的表面是亲水性的。用芳香族化合物对
咖改性,可以大大提高其粘接强度,此法的优 点是简便、安全,还可以根据实际需要对唧表
(DBDl改性处理咖的方法,通过xPS和SEM 发现帆表面产生刻蚀,粗糙度增加,并引入了
极性含氧基因.通过比较发现AGPD的效果优于 DBD。处理程度更均匀,处理后与水的接触角下降 值和表面含氧量均高于DBD处理法.用AGPD处 理40 s后接触角最小值为53。。
1.5
烯和其他氟聚合物表面的改性。但改性后的咖
接枝纤维进行洗脱.证实该纤维对铜离子具有优 异的解吸性能。 卢婷利等131采用共辐射接枝技术,在PI’FE上 接枝了苯乙烯后对其进行磺化。研究了溶剂种类、 单体浓度、辐射剂量及计量率对接枝反应的影响。 结果表明单体浓度和辐射剂量是反应的主要影响 因索。同时随着接枝率的增大。PrFE与水的接触 角由102.40下降到75.6。。 1.4低温等离子体表面改性 低温等离子体是指低气压放电(辉光、电晕、高 频、微波)产生的电离气体。在电场作用下,气体中 的自由电子从电场中获得能量成为高能电子。这 此高能量电子与气体中的原子、分子碰撞,如果电 子的能量大于分子或原子的激发能。就能产生激
PEEVA共混改性材料力学性能的研究
产 ; KL 160 ×400型开放式炼胶机 :沈阳中翔液压设备
有限公司生产 : 45吨平板硫化机 :上海第一橡胶机械
厂生产 ; XLD电子拉伸试验机 :长春第二试验机有限
责任公司生产 : XCJ - 4型冲击试验机 :河北承德材料
试验机厂生产 : SSX - 550型扫描电镜 ; NETZSCH DSC
3 结 论
11当 EVA 含量为 10%时 ,试样的拉伸强度大 和断裂伸长率最大 。分别为 32. 6 MPa和 725%。
2. 对试样的拉伸强度而言 , EVA 含量的影响 最大 ,其次为螺杆转速 。对试样的断裂伸长率而
言 , EVA 含量的影响最大 ,其次为口模温度 。 31 PE与 EVA 的相容性很好 。
— 17 —
PE / EVA 共混改性材料力学性能的研究
《上海塑料 》2005112 No14 (总 132期 )
σ t
=
b
P ×d
(1)
式中 :σt 为拉伸强度 ,MPa; P 为最大负荷 , N; b为试
样宽度 , mm; d为试样厚度 , mm。
ε t
G =
-
G0
G0
×100%
(2)
式中
:
ε t
40
30
115
50
40
120
60
通过正交试验计算方法 ,笔者得到表 2 的数据 和各因素的显著性 。 (由于计算过程烦琐 ,涉及公 式过多 ,在此无法详尽说明 ,敬请谅解 )
表 2 拉伸强度的显著性 Ta b le 2 S ign ifica nce o f te n s ile s tre ng th
在 N2 氛围下 ,以 10 K /m in 的升温速率得到 4
一种石油用的EVA热熔胶改性研究
一种石油用的EVA热熔胶改性研究关键词:石油;EVA热熔胶;改性;耐腐蚀性能1. 引言石油是一种非常重要的能源资源,其通过管道进行长距离输送已成为主要的运输方式之一。
由于石油中含有一定的杂质和腐蚀性物质,长期运输会导致管道的腐蚀问题,进而影响管道的安全性和使用寿命。
研究开发一种耐腐蚀的管道材料对于石油输送行业至关重要。
EVA热熔胶是一种常用的粘接剂,具有良好的粘接性能和热熔性能。
由于其较低的成本和易加工性,EVA热熔胶在石油输送管道的修补和防腐方面得到了广泛应用。
传统的EVA 热熔胶对于一些强腐蚀性物质的耐受性较差,不能满足长期高腐蚀环境下的使用需求。
本文以石油用的EVA热熔胶为研究对象,以纳米SiO2为改性剂,通过共混的方法改善EVA热熔胶的耐腐蚀性能。
探究不同纳米SiO2掺量对改性热熔胶性能的影响,并对改性热熔胶的耐腐蚀性能进行实验验证。
2. 实验方法2.1 材料准备将EVA热熔胶和纳米SiO2分别取出并研磨成粉末状。
通过溶剂法将纳米SiO2分散在EVA热熔胶中,制备出不同掺量的改性热熔胶。
2.2 性能测试通过红外光谱仪对改性热熔胶的化学结构进行分析;使用万能试验机测试改性热熔胶的拉伸性能和断裂伸长率;采用恒温槽和电阻式溶解仪测试改性热熔胶在不同温度下的热熔性能;通过浸泡实验测试改性热熔胶在不同腐蚀介质中的耐腐蚀性能。
3. 结果与讨论通过红外光谱分析结果表明,添加纳米SiO2后,改性热熔胶的化学结构基本未发生改变。
拉伸试验结果显示,随着纳米SiO2掺量的增加,改性热熔胶的拉伸强度和断裂伸长率均有所提高。
热熔性能测试结果显示,改性热熔胶的熔点略有上升,但仍处于正常范围内。
耐腐蚀性能测试结果显示,添加20%纳米SiO2的改性热熔胶在硫酸和盐酸溶液中具有较好的耐腐蚀性能。
在浸泡实验中,改性热熔胶的质量损失率明显低于未改性的热熔胶。
EVA改性PE共混物力学性能和流变性能的研究.
EVA 改性PE 共混物力学性能和流变性能的研究吴石山徐敏严淑芬(南京化工大学高分子系210009摘要讨论了橡塑共混比、填料用量等因素对乙烯2醋酸乙烯共聚物(EVA 改性PE 共混物力学性能和流变性能的影响。
试验结果表明, EVA 弹性体的加入降低了共混物的拉伸强度, 提高了扯断伸长率及共混物熔体的流动性; 活性碳酸钙的加入使共混物的拉伸强度、扯断伸长率和流动性下降; HD PE 的加入提高了共混物的拉伸强度, 但扯断伸长率和流动性下降。
关键词乙烯2醋酸乙烯共聚物(EVA , PE , 共混物, 流变性PE 具有良好的化学稳定性, 在室温下几乎不溶于任何溶剂, 能耐酸、碱、盐等的腐蚀, 脆性温度低, 具有优良的低温韧性, 而且加工性能好, 质轻价廉, 代PV C , 用于制造洗衣机、、等所需的波纹管2物(EVA 进行共混改性。
我们对EVA 改性PE 共混物的力学性能和流变性能进行了研究, 以期为开发生产PE 类管材产品提供一些参考。
1实验111主要原材料低密度聚乙烯(LD PE :N 220, 上海石化公司产品; 1F 7B , 北京燕山石化公司产品。
EVA , VA 质量分数为14%, 南京塑料厂提供。
活性碳酸钙, 细度为1000目, 南京新浦化工有限公司产品。
高密度聚乙烯(HD PE , 5000S , 扬子石化公司产品。
112主要设备与仪器SK 2160B 型双辊筒炼塑机, QLB 2350×作者简介吴石山, 男, 37岁。
讲师。
1990年于四川联合大学获高分子材料专业硕士学位。
现已在《高分子材料科学与工程》等杂志上发表论文10余篇。
350×2型t 250型橡胶XL 。
131120~140℃, 投包辊后依次加入抗氧剂、EVA 、碳酸钙等, 混炼均匀后下片。
(2 控制平板硫化机温度为170℃, 在5M Pa 压力下预热5m in , 升到10M Pa 压力后热压5m in , 再冷却到70℃以下出模即得试片, 放置24h 后裁取试样测试性能。
聚乙烯的改性分析
聚乙烯的改性分析聚乙烯的改性分析聚乙烯的改性聚乙烯虽然具有优良的电性能、机械性能和加工性能,但是它也有一些缺点,如软化点低,强度不高,耐大气老化性差,易应力开裂,不易染色及印刷等。
为了进一步拓宽聚乙烯的应用领域,克腿这些缺点,可以采用聚乙烯改性来达到。
聚乙烯的改牲主要分为化学改性和物理改性。
化学改性又分为接枝共聚改性、嵌段共聚改性、化学及辐射交联改性等;物理改性分为共混改性、填充改性(包括增强改性等)。
聚乙烯的化学交联主要是在聚乙烯树脂中加人有机化合物(常用过氧化二异丙苯)作为交联剂,然后在压力和175~200℃的温度下交联。
接枝聚合是最常用的改性聚合方法。
所谓接校共聚反应是在聚乙烯的主链上将作为支链的不同种高分子结合上去的一种反应。
当然也有采用过氧化物、放射辐照或其他有关方法进行反应。
接枝方式的共聚合反应可以获得良好的混合状态,其分散界面是以化学方式结合在一起,具有良好的机械性能。
同时又因为聚乙烯本身是无极性材料,和其他材料亲和性不好,如将具有极性的单体以接枝共聚合反应结合至聚乙烯分子主链上时则会增大这种亲和性,由此使可以改善其粘接性、印刷性、染色性等性能。
例如,聚乙烯接枝丙烯酸单体所得产品则会改善其在铝箔上的粘合性;加入丁二烯单体接枝共聚合反应的制品,可以提高耐热性、耐应力开裂性。
聚乙烯的共混改性是聚乙烯与其他高聚物等物质进行共混,用挤出机、辊炼机等设备而制成新材料。
共混过程中往往包含化学接枝或交联反应,以提高共混的改性效果。
聚乙烯的填充改性是在聚乙烯的成型加工过程中加入无机或有机填料,不仅能使制品价格大大降低,而且能显著改善材料的机械强度、耐摩擦性能、热性能及耐老化性能等,并改善聚乙烯的易膨胀性及易蠕变性等,所以填料既有增量作用,又有改性效果。
常用的无机填料有碳酸钙(包括轻质碳酸钙和重质碳酸钙)、滑石粉、云母、高岭土、二氧化硅、硅藻土、硅灰石、炭黑等。
此外,聚乙烯可加人脂肪酸酰胺作表面润滑剂,以减少薄膜的粘附性;加入0.5%~2%的聚丙烯可提高其透明性;表面用电子冲击(使其表面氧化)处理,可改善其印刷性能。
聚乙烯改性的研究与进展
World Plastics2009Vol.27No.9聚焦中国FOCUS ON CHINA ■收稿日期:2009-06-20作者简介:杜新胜,男,硕士,助理工程师,主要从事聚烯烃改性及石油树脂的研究,已发表论文近20篇。
电子信箱:dux325@ 聚乙烯(PE )价格低廉,成型加工容易,而且具有许多优良性能,因而需求量大,应用面广[1-2]。
但其耐有机溶剂、抗静电性能以及阻燃等性能不好。
为了提高PE 的高速加工性、耐应力龟裂性、冲击强度、耐热性、难燃性、印刷性和粘结性质,一般采用改性方法来实现。
改性后其广泛应用于日用品、包装、汽车、建筑以及家用电器等方面。
1聚乙烯分类按密度的大小,PE 主要分为:低密度聚乙烯(LDPE );高密度聚乙烯(HDPE );中密度聚乙烯(MDPE )三种。
1.1低密度聚乙烯(LDPE )低密度聚乙烯包括LDPE 、线型低密度聚乙烯(LLDPE )、甚低密度聚乙烯(VLDPE )。
LDPE 密度为0.910-0.925g/cm 3,因其为高压法聚合所得,也称为高压PE ,其具有密度低、透明性好、绝缘性好等优点,主要用于农膜、重包装膜、收缩膜、透明膜、绝缘料及电缆护套的生产,还可以用于注塑、挤压、发泡等加工领域;LLDPE 相对密度0.918—0.939g/cm 3,与LDPE 相比具有强度高、韧性好、刚性强、耐热、耐寒等优点,还具有良好的耐环境应力开裂、耐撕裂强度等性能,并可耐酸、碱、有机溶剂等。
VLDPE 密度在0.910g/cm 3以下,国外也称之为超低密度聚乙烯(ULDPE )。
1.2中密度聚乙烯(MDPE )MDPE 密度为0.916-0.940g/cm 3,是在合成过程中用α-烯烃共聚,控制密度而成,1970年美国用浆液法制出,其生产合成工艺采用LLDPE 的方法,α-烯烃常用丙烯、l -丁烯、l -己烯、l -辛烯等。
其特点是耐环境应力开裂性及强度的长期保持性较佳,常用于管材,薄膜,中空容器等。
乙烯-醋酸乙烯共聚物改性聚氯乙烯的研究
第32卷第2期 2018年2月中国塑料CHINA PLASTICS Vol. 32,No. 2Feb., 2018乙烯一醋酸乙烯共聚物改性聚氯乙烯的研究单博S张小萍S史传国(1.南通大学机械工程学院,江苏南通226019;.南通大学化学化工学院,江苏南通226019)摘要:研究了乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)对聚氯乙烯(PVC)材料结构和性能的影响,主要考察了 EV八及其用量对PVC复合材料力学性能的影响,并对复合材料的结构进行了表征。
结果表明,与传统丁腈橡胶(NBR)复合PVC相比较,EVA可在大幅度提高PVC冲击强度的同时,还能避免NBR复合PVC时存在的低温环境下材料弹性模量过低、高温易变色的缺陷,且EVA在PVC基体中具有良好的分散性。
关键词:聚氯乙烯;乙烯-醋酸乙烯共聚物;丁腈橡胶;增韧中图分类号:TQ325.3 文献标识码:B文章编号=1001-9278(2018)02-0063-04D O I:10.19491/j.iss a1001-9278. 2018. 02.010Study on Modification of Poly (vinyl chloride) with Ethylene-vinyl Acetate CopolymerS H A N B o1,Z H A N G X ia o p in g1,S H I C h u a n g u o1,2**(1. School of Mechanical Engineerings Nantong University, Nantong 226019 ^China;2. School of Chemistry and Chemical Engineering, Nantong University, Nantong 226019, China)Abstract:This article reported a study on the modification of poly(vinyl chloride)with an ethylene-vinyl acetate copol3nner (E V A,25 wt %vinyl acetate).The effect of EVA content on structure and properties of PVC compounds was investigated extensively.The results indicated that EVA not only effectively toughened PVC but also avoided the deterioration in low-temperature elastic modulus and c olor change in high temperature in comparison with butyronitrile rubber as a traditional impact modifier.EV A also exhibited a much better dispersibility in PVC matrix.Keywords:poly(vinyl chloride);ethylene-vinyl acetate copolymer;butyronitrile rubber;toughness〇刖言p v c具有良好的力学性能、耐腐蚀性、阻燃等优点,而且价格低廉、原料便宜易得,被广泛用于化学化工建材等领域和日常生活中。
EVA封装胶膜的纳米填料改性及性能研究
EVA封装胶膜的纳米填料改性及性能研究引言:随着科技的进步和需求的增长,电子设备的封装胶膜在应用中留下了越来越大的痕迹。
乙烯醋酸乙烯基(EVA)作为常用的封装胶膜材料,具有良好的柔韧性、绝缘性和耐候性。
然而,为了提高其性能、满足不断变化的需求,人们将目光投向了纳米填料改性技术。
本文将探讨EVA封装胶膜的纳米填料改性以及改性后的性能研究。
第一部分:纳米填料在EVA封装胶膜中的应用1.1 纳米填料的概念和分类纳米填料是具有纳米级尺寸的颗粒,其尺寸处于1-100纳米之间。
常见的纳米填料有纳米硅粉、纳米氧化锌和纳米碳黑等。
这些纳米填料因其特殊的性质,在EVA封装胶膜中具有很大的应用潜力。
1.2 纳米填料改性对EVA封装胶膜的影响通过将纳米填料添加到EVA封装胶膜中,可以有效改善其机械性能、热稳定性、阻燃性和绝缘性能等关键性能指标。
纳米填料的加入可以增强EVA的抗拉强度和硬度,并提高其耐热性和耐候性。
同时,纳米填料还可以提高EVA的阻燃性能和绝缘性能,使其更适用于电子设备封装领域。
第二部分:纳米填料对EVA封装胶膜性能的影响机制2.1 界面相互作用机制纳米填料与EVA基体材料之间的相互作用是影响纳米填料改性效果的重要因素。
通过理解纳米填料与EVA基体之间的相互作用机制,可以更好地优化纳米填料改性工艺。
2.2 纳米填料浓度对性能的影响纳米填料的浓度是影响纳米填料改性效果的关键因素。
适当的纳米填料浓度可以提高EVA封装胶膜的性能,但过高的浓度可能会导致其它性能指标下降。
2.3 纳米填料形态对纳米填料改性效果的影响纳米填料的形态(如纳米片状、纳米管状、纳米球状等)也会影响其在EVA 封装胶膜中的分散情况和改性效果。
研究纳米填料形态与性能之间的关系,可以有助于选择合适的纳米填料,并优化纳米填料改性工艺。
第三部分:EVA封装胶膜纳米填料改性的方法和应用3.1 纳米填料的表面改性通过对纳米填料表面进行改性处理,可以增强其与EVA基体的相容性,提高填料分散性,并进一步改善EVA封装胶膜的性能。
改性 E VAC发泡材料的研究
( a) ( b) a—纯 E /VAC; b—改性 E /VAC
图 1 纯 E /VAC和改性 E /VAC发泡材料断面的 SEM 照片
由图 1可以看出 ,改性 E /VAC发泡材料的泡孔 比纯 E /VAC 发泡材 料均匀 , 而 且相 对泡 壁要 薄 。 而发泡材料的硬度和剥离强度与相应的密度有很大 的关系 ,表现为密度越大 ,硬度和剥离强度越大 。这 是因为密度越大 ,说明分解产生的气体越少 ,发泡材 料的硬度就越接近原始基体 ;而此时发泡材料中空 隙 、缺陷也较少 ,各种聚合物分子间链段结合得比较 紧密 ,强度更高 ,因此剥离强度较大 。而发泡材料的 弹性主要与基体性质 、发泡倍率及交联程度有关 ,因 此不一定随着密度的变化而变化 。表现为密度为 0. 22~0. 32 g / cm3的发泡材料的弹性基本都在 51% 左右 。但是不加相容剂 B 的 3#基体发泡材料的弹
可能由于相容性的问题 ,会造成基体性能好的发泡 后性能反而变差 。因此 ,考察了各基体发泡后的发 泡材料的性能差异 。 2. 2 不同组成基体的发泡材料的性能
为了比较不同组成的基体对发泡的影响 ,首先 对不同配方的基体均采用了固定发泡剂 2. 5份与交 联剂 1份时进行发泡 ,发泡材料性能见表 3。
22
工程塑料应用
2006年 ,第 34卷 ,第 12期
性较低 ( 45% ) ,可见单纯用 E /VAC 与改性剂 A 的 共混物相容性较差 ,致使力学性能降低 。
不同基体对发泡材料的密度有一定的影响 ,但 不同基体势必也会影响到发泡材料的其它性能 。为
此 ,考察了用不同基体制得密度相近发泡材料的性 能 。经过调整配方 ,得到了不同基体的相近密度的 发泡材料 ,性能如表 4所示 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
●概述
●EVA的结构和性能
●PE-EVA共混性能的影响因素
1,EVA中VAc含量的影响
2,EVA含量的影响
3,EVA对共混物力学性能的影响●EVA改性LDPE泡沫塑料
一,概述
•聚乙烯(PE)是世界塑料品种中产量最大的,约占
世界塑料总量的30%多。
而且PE具有良好的化学
稳定性,在室温下几乎不溶于任何溶剂,能耐酸、碱、盐等的腐蚀,脆性温度低,具有优良的低温
韧性,而且加工性能好,质轻价廉,因此可以在
一定范围内替代PVC,用于制造洗衣机、抽油烟机、吸尘器等所需的波纹管。
但是纯聚乙烯软化点低、强度不高、耐大气老化性能差、易应力开裂,这
些不足影响了它的使用范围。
为了提高制品的屈
挠性、耐环境应力开裂性,可用乙烯一醋酸乙烯
共聚物(EVA)弹性体对PE进行共混改性。
采用EVA
共混改性PE/EVA共混物具有良好的柔韧性、加工
一些常见的EVA产品
二,EVA的结构和性能•结构:
+
性能:
➢乙烯和醋酸乙烯酯嵌段共聚物(EVA)
➢乳液聚合或高压本体聚合
➢柔韧性,耐冲击性,弹性,光学透明性,低温绕曲性,黏着性,耐环境应力开裂性,耐侯性,耐化学药品性,热密封性
VA 含量5%~15%:农用薄膜、热收缩薄
膜、各种复合薄膜、电缆护套VA 含量在15%~40
VA 含量在40%~50体,交联后可用于电缆工业中
VA 含量70%~95胶粘剂及用作纸张和织物涂层。
应用:
三,PE-EVA共混性能的影响因素
•影响PE/EVA共混物的性能的因素包括EVA的VAe含量、EVA分子量以及共混物中EVA的百分含量,以及共混物的制备过程和加工成
型条件等,这些都可以使共混物的性能在很大的范围内发生变化。
VAe含量对PE/EVA 共混物性能的影响极为显著。
1,EVA中VAc含量的影响(对PE/EVA共混物的结晶度和密度的影响)
•当EVA中VAc的含量较低时,EVA掺入量对结晶度基本无影响,对密度的影响较为明显,即共混物密度随EVA掺入量增加而上升,尤其在EVA含量达25%以后,上升更快。
VAc含量大的EVA对PE的改性效果显著,无沦是结晶度还是密度,均出现急剧的变化。
提高EVA中VAc含量还导致PE/EVA共混物伸长率的迅速增加。
2,EVA含量的影响
含VAc 46%EVA掺入量的不同使PE/EVA共混物的熔体流动性显示出极大值和极小值的特殊现象。
在HDPE(高密度聚乙烯)/EVA中若EVA占10%和70%,熔体流动性出现极大值;而EVA占30%和90%时,熔体流动性出现极小值。
所用EVA的熔体流动指数越大,出现极值的倾向越显著。
但EVA中VAc的含量对此现象无显著影响。
PE/VA共混物熔体的剪切流动大体上满足Ost—wald—waele幂律关系,即可用T=K^y“来表示。
随着EVA用量的增大,流变指数n变化不大,但曲线下移,流动性改善。
共混物熔体表观粘度随剪切速率^y提高而下降,而且其下降幅度随着EVA用量增大而增大。
这表明共混物熔体是属于剪切变稀的假塑性流体。
随着EVA用量
3,EVA对共混物力学性能的影响
HDPE/VA共混体系的结晶度与共混物组成之间呈线性加和关系并经过坐标原点,故该共混体系是不相容的。
共混物的各项力学性能均低于它们各自的简单加和。
HDPE含量为50%时,共混物的弹性模量为转折点;其量大于50%,弹性模量随HDPE量的增加而增加的趋势更明显。
另一方面,随着共混物中HDPE量增加,其拉伸强度和断裂伸长率下降,当HDPE为25%时形成最低点。
HDPE掺入EVA后成为柔性材料,适用于泡沫塑料的生产。
与HDPE泡沫塑料相比,具有模量低、柔软、压缩畸变性能良好的特点。
四,EVA改性LDPE泡沫塑料
制备聚乙烯改性泡沫塑料常用的改性剂有乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、天然橡胶(NR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、顺丁橡胶(BR)、聚异丁烯(PIB)、高苯乙烯(Hs)等。
采用EVA改性LDPE制得泡沫塑料的拉伸强度、撕裂强度、硬度、永久变形和氧指数较大,但回弹性较差,同时不同EVA含量的EVA改性LDPE 制得泡沫塑料的性能也有差异,EVA中较多极性基团的引入,破坏了PE分子链的规整性,结晶度随之下降,使分子链的柔顺性增加,因而采用较高EVA含量的EVA改性LDPE制得的泡沫塑料在宏观力学性能上表现为拉伸强度、撕裂强度低,而伸长率、弹性较高。
另一方面,EVA极性基团与无机阻燃剂中的极性水合物有较好的界面结合能力,因此选用EVA质量分数为33%的EVA作为LDPE泡沫塑料的改性剂。
EVA掺入对LDPE的交联反应有阻滞作。