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1、PE/EVA共混改性材料力学性能的研究《上海塑料》2005112No14(总132期)PE/EVA共混改性材料力学性能的研究殷锦捷,王亚鹏(辽宁工程技术大学材料系,辽宁阜新123000)摘要:主要对不同配比的PE、聚乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)树脂进行共混改性研究。使用正交实验法设计、运用方差分析法分析,测试了PE/EVA共混物的拉伸强度和屈服强度,使用差示扫描量热法(DSC)研究了PE/EVA的相容性,使用扫描电镜(SEM)二次电子成像分析试样液氮脆断的断口。从而讨论分析EVA在PE/EVA共混物当中的含量、挤出机的螺杆转速以及挤出机出口模的模
2、温对PE/EVA共混物力学性能的影响。关键词:聚乙烯;乙烯-乙酸乙烯共聚物;共混改性:正交试验;相容性+中图分类号:TQ325112文献标识码:A文章编号:1009-5993(2005)04-0017-04[8]聚乙烯(PE)塑料具有良好的物理和化学性能,其后加工创造良好条件;同时PE/EVA的的薄膜而且价格低廉,目前正逐渐成为一个产品多样、生材料具有较好的焊接性和消毒性能,故常用于重包[9,10]产量大、应用面宽的塑料品种。它具有闭孔结构、装袋、拉伸包装和医疗包装等制品当中。热导率低、吸湿和透湿性小的特点,可用于建筑物、冷藏车等保温隔热材料;
3、具有质轻、浮力大、收缩率1实验部分小、耐海水侵蚀的特点,可制成求生飘浮制品;具有良好的电绝缘性能,可作为电讯电缆的绝缘层1.1实验原料[1]等。但PE的高速加工性、耐应力龟裂性、抗冲击聚乙烯(PE):LL0220AA,辽宁盘锦乙烯工业强度、耐热性、印刷性和粘结性质均不甚理想,常采公司生产;聚乙烯-乙酸乙烯酯(EVA):EVA3170;[2]用改性的方法来提高这些性能。VA含量为28%,熔融指数为150,日本联合碳化由于PE分子结构的高结晶性,使得它与其他NUC生产。材料的浸润性较差,机械性能等也不是很好。为了1.2实验设备满足人们日益增长的对材
4、料各种性能的需要,用其XJ-20型螺杆挤出机:吉林大学科教仪器厂生[3]他化学基团来改性PE是比较直接的方法。在塑产;KL160×400型开放式炼胶机:沈阳中翔液压设备料工业中,常用聚乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)来提高有限公司生产:45吨平板硫化机:上海第一橡胶机械PE塑料制品的性能,并开发生产高品质、新用途的厂生产;XLD电子拉伸试验机:长春第二试验机有限[4,5]PE塑料制品;用EVA弹性体作为改性剂,可以责任公司生产:XCJ-4型冲击试验机:河北承德材料[6,7]提高PE的屈挠性、耐环境应力开裂性。EVA能试验机厂生产:SSX-550型扫描
5、电镜;NETZSCHDSC改进PE的弹性,使其永久变形小,还能显著提高204型分析仪:切粒机;DRZ-4型恒温炉。PE片材的撕裂强度,降低其对缺口的敏感,为1.3性能测试1.3.1拉伸强度测试按照GB/Tl040—92《塑料拉伸性能试验方收稿日期:2005-07-20[11]法》对标准试样进行拉伸测试。制备的试样为II作者简介:殷锦捷(1956-),女,辽宁人,辽宁工程技术大学教授。主要从事新型高分子材料、有机化工等方面的研型试样,并根据公式(1),(2)计算其拉伸强度σt和究工作。伸长率εt。—17—PE/EVA共混改性材料力学性能的研究《上
6、海塑料》2005112No14(总132期)P拉伸强度影响最大,其次是螺杆转速,而口模的温σt=(1)b×d度对拉伸强度影响不大。式中:σt为拉伸强度,MPa;P为最大负荷,N;b为试2.2拉伸测试的数据处理样宽度,mm;d为试样厚度,mm。G-G0εt=×100%(2)G0式中:εt为断裂伸长率,%;G0为试样原始标距,mm;G为试样断裂时标线间距离,mm。1.3.2冲击试验按照GB/T1043—93《硬质塑料简支梁冲击试[12]验方法》,进行有缺口试样和无缺口试样的抗冲击性能E测试,并按公式(3)计算。WE=×1000(3)d·h图1EVA
7、含量对试样拉伸强度、断裂伸长率的影响1.3.3DSC曲线Fig11EVAcontentinfluencesontensilestrengthand在N2氛围下,以10K/min的升温速率得到4elongationatbreakofthesample种试样的DCS曲线,继而得知PE/EVA共混物的相从图1可以看出,EVA含量为10%时试样的拉[13]容性。伸强度和断裂伸长率都取得最大值,分别为32.61.3.4扫描电镜(SEM)分析断口MPa和725%。拉伸强度是随着EVA含量的增加本实验用液氮对试样进行脆断处理,断口喷而减少的,将二者相结合,可
8、以容易的得出,EVA含金,在扫描电镜上观察,以100倍放大倍数观察记量为10%时的共混物其综合力学性能最好。录断口形貌。利用所得的二次电子像讨论共混物
