高密度聚乙烯/改性聚酰胺的制备及阻隔性能研究

摘要

在本论文中，我们选用蒙脱土来增强尼龙6和尼龙54对极性和非极性溶剂的阻隔性能，制备得到聚酰胺/蒙脱土纳米复合材料。采用增容剂锌-N-乙烯-丙烯酸(Zn-EAA)进行增容，将聚酰胺/蒙脱土与高密度聚乙烯通过共混吹塑技术制备出高阻隔性的高密度聚乙烯/聚酰胺复合材料。得到如下结果： 1．尼龙54与有机蒙脱土之间有良好的相容性，尼龙54和有机蒙脱土在熔融共混过程中，蒙脱土可以稳定地分散剥离在尼龙54基质中，得到尼龙54/蒙脱土纳米复合材料。纳米尼龙54/蒙脱土纳米复合材料对极性溶剂和非极性溶剂都有良好的阻隔性能。 2．尼龙6和尼龙54可以和Zn-EAA在共混过程中发生反应，Zn-EAA可以使尼龙6和尼龙54的结晶环境发生变化，使它们的晶型发生改变，同时使它们的结晶度和力学性能下降。Zn-EAA可以改善尼龙6的阻隔性能，但是使尼龙54的阻隔性能下降。 3．在PA6/Zn-EAA/MMT(MPA6)和PA54/ Zn-EAA/MMT(MPA54)中，MPA6与MPA54分别在含0.15wt％和0.10wt％MMT时，各自的阻隔性最好。在整个试验范围内，MPA6的渗透速率始终比PA6/ Zn-EAA的高；而MPA54在适当的MMT含量下，其渗透速率比PA54/Zn-EAA低。 4．在试验条件下，由熔融共混挤出吹塑成型技术制备得到的 HDPE/MPA6 和HDPE/MPA54阻隔瓶的阻隔性能低于相同条件下HDPE/PA6和HDPE/PA54。但是与纯高密度聚乙烯阻隔瓶相比，HDPE/MPA6和HDPE/MPA54依然有较大的改善。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一部分文献综述

1.1常用的几种阻隔性树脂

1.1.1聚酰胺

1.1.2聚萘二甲酸乙二醇酯

1.1.3乙烯与乙烯醇的无规共聚物

1.1.4聚偏氯乙烯

1.1.5液晶聚合物

1.1.6纳米复合阻隔性材料

1.2阻隔技术发展概况

1.2.1表面处理技术

1.2.2多层共挤技术

1.2.3共混阻隔技术

1.3共混阻隔性容器生产技术研究进展

1.3.1两相共混材料的熔体粘度比

1.3.2增容剂的种类及用量

1.3.3层状共混成型工艺条件

1.4阻隔机理的研究

1.4.1溶剂性质对高分子材料的阻隔性的影响

1.4.2高分子材料的性质对溶剂阻隔性的影响

1.4.3高分子材料特性对渗透性的影响

1.4.4填料对高分子材料的阻隔性质的影响

1.5本实验的目的及意义

第二部分实验部分

2.1实验原料名称及产地

2.2主要实验测试仪器

2.3 HDPE/MPA6高阻隔积层材料的制备工艺

2.3.1 Zn-EAA对尼龙6的改性

2.3.2 HDPE/MPA6双螺杆共混两步法中空成型

2.4 HDPE/MPA54高阻隔积层材料的制备工艺

2.4.1 Zn-EAA对尼龙54的改性

2.4.2 HDPE/MPA54双螺杆共混两步法中空成型

2.5性能测试及其表征

2.5.1 PA及改性PA对溶剂渗透性能的测试

2.5.2 X-射线衍射(XRD)

2.5.3原子力显微镜(AFM)表征微观结构

2.5.4 PA6及PA6/Zn-EAA的FTIR表征

2.5.5偏光显微镜(POM)

2.5.6示扫描量热法(DSC)

2.5.7 HDPE/MPA高阻隔积层材料相态分析

第三部分结果与讨论

3.1尼龙6/锌中和乙烯-丙烯酸共混物的性能研究

3.1.1 PA6和PA6/Zn-EAA的热分析

3.1.2 PA6和PA6/Zn-EAA的晶相分析

3.1.3尼龙6和改性尼龙6的红外分析

3.1.4尼龙6和改性尼龙6的阻隔性能

3.1.5力学性能测试

3.1.6小结

3.2 PA6/Zn-EAA/MMT共混物的性能研究

3.2.1 DSC分析

3.2.2 XRD分析

3.2.3阻隔性能测试

3.2.4力学性能测试

3.2.5小结

3.3 HDPE/MPA6的阻隔性能研究

3.4蒙脱土在尼龙54/蒙脱土纳米复合材料中的剥离状态

3.4.1 XRD分析

3.4.2 AFM分析

3.4.3小结

3.5尼龙54/蒙脱土纳米复合材料的结晶性能分析

3.5.1 X射线衍射分析

3.5.2 DSC分析

3.5.3纳米复合材料中尼龙54的晶粒大小的度量

3.5.4尼龙54/蒙脱土纳米复合材料对不同溶剂阻隔性能的影响

3.5.5小结

3.6 Zn-EAA对尼龙54性能的影响

3.6.1 Zn-EAA对尼龙54结晶性能的影响

3.6.2 Zn-EAA对尼龙54热性能的影响

3.6.3 Zn-EAA对尼龙54阻隔性能的影响

3.6.4小结

3.7蒙脱土/尼龙54/Zn-EAA的性能研究

3.8 HDPE/MPA54的阻隔性能

结论

参考文献

在读硕士期间发表的文章

致谢