LDPE/LLDPE复合纳米铜粉薄膜制备及生产工艺研究

摘要

本文选用低密度聚乙烯(LDPE)150E和不同熔融指数的线性低密度聚乙烯(LLDPE)118W与LLDPE7042共混、吹制成膜，研究了吹膜生产工艺。通过毛细管流变实验、力学实验等确定性能最佳配方为40wt％LDPE150E与60wt％LLDPE118W，其毛细管挤出物外观光滑、无鲨鱼皮现象，生产的薄膜力学性能良好。 将三种不同形貌和大小的铜粉Cu-a、Cu-b和Cu-c加到聚乙烯基体中，采用单层吹膜机吹制成复合薄膜，分别编号为PE-Cu-a、PE-Cu-b和PE-Cu-c，研究了其大生产工艺条件。通过力学实验、老化实验、透湿透氧检测和导热导电等测试了薄膜性能，得到如下结论:复合薄膜的拉伸强度高于25MPa，断裂伸长率大于800％;老化两周后仍然保持了较高的力学强度;复合薄膜导热系数有显著提高，PE-Cu-b导热系数达到1.426W/(m.K)，是纯PE薄膜的近5倍;PE-Cu-b的体积电阻率为1.6×1011Ω·cm，相比纯PE薄膜降低了5个数量级;主要因为铜粉均匀分散在PE基体内或者表面形成导热或导电通路，因而改善了薄膜的导热或导电性能。铜复合薄膜的透氧量和水蒸气透过量都有不同程度降低，PE-Cu-b的水蒸气透过量为2.6g/m3，相对纯PE薄膜阻隔水蒸气能力提高了35％;薄膜包封的钢和铜样品湿热试验五周期合格。 为了进一步提高薄膜的性能，使用三层共挤吹膜机吹制得共混纯聚乙烯薄膜PE-T和铜复合薄膜PE-Cu-T，通过生产工艺研究获得最佳生产条件。通过与单层吹塑薄膜比较，发现三层工艺吹制所得薄膜综合性能更加。PE-Cu-T薄膜的导热系数比相应单层薄膜提高32.9％，体积电阻率降低1个数量级;氧气透过量为780cm3/m2，比单层降低25.5％，水蒸气透过量为2.5g/m3，比单层降低了3.9％;湿热试验六周期合格。

目录

声明

摘要

1绪论

1．1引言

1．2聚乙烯概述

1．3 LLDPE／LDPE共混改性研究

1．4纳米粒子对聚合物基体的的填充改性研究

1．4．1纳米粒子增强增韧聚合物

1．4．2纳米粒子改善聚合物的导热性

1．4．3纳米粒子改善聚合物的电学特性

1．4．4无机纳米粒子改善聚合物的光学性能

1．4．5无机纳米粒子改善聚合物的阻隔性

1．4．6无机纳米粒子改善聚合物的其它性能

1．5塑料薄膜成型方法

1．5．1挤出吹塑薄膜

1．5．2挤出流延薄膜

1．5．3挤出牵引薄膜

1．6本文的研究内容及意义

2不同熔指LDPE／LLDPE共混及吹塑薄膜研究

2．1概述

2．2实验部分

2．2．1实验原料与仪器

2．2．2薄膜的制备

2．2．3测试表征方法

2．3结果与讨论

2．3．1流变分析

2．3．2薄膜生产工艺

2．3．3薄膜的X射线衍射分析

2．3．4薄膜的红外分析

2．3．5薄膜的DSC分析

3．3．6样品薄膜的力学性能分析

2．3．7样品薄膜的热重分析

2．4本章小结

3 LDPE／LLDPE复合纳米Cu粉薄膜的制备及性能分析

3．1概述

3．2实验部分

3．2．1实验原料与仪器

3．2．2薄膜的制备

3．2．3测试表征方法

3．3结果与讨论

3．3．1铜粉的形貌

3．3．2薄膜生产工艺研究

3．3．3复合薄膜的SEM图

3．3．4薄膜力学性能分析

3．3．5耐老化分析

3．3．6薄膜的导热和电性能

3．3．7薄膜的透湿透氧性能

3．3．8湿热试验

3．4本章小结

4三层共挤生产薄膜工艺研究

4．1概述

4．2实验部分

4．2．1实验原料与仪器

4．2．2薄膜的制备

4．2．3测试表征方法

4．3结果与讨论

4．3．1三层共挤薄膜生产工艺研宄

4．3．2力学性能

4．3．3热封强度

4．3．4抗穿刺强度

4．3．5耐热性能分析

4．3．6导热与电性能

4．3．7透湿量和透氧量

4．3．8湿热试验

4．4本章小结

5结论

致谢

参考文献

附录