双向拉伸PA6/EVOH高阻隔薄膜的制备、性能及其机理研究
发布时间：2021-04-06 13:48
随着生活水平日益提高,人们对高阻隔并具有优异综合性能的塑料包装材料需求剧增。双向拉伸聚酰胺6（BOPA6）薄膜阻隔性能较好、柔顺性优良、强度高、耐冲击、无毒无害,广泛应用于包装领域。然而常规BOPA6薄膜的阻隔性能相对于铝箔等高阻隔材料仍有一定差距,进一步提高BOPA6薄膜的阻隔性能可扩大其使用范围,具有重要的现实意义。本论文通过引入具有高阻隔性的乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）来进一步提高BOPA6薄膜的阻隔性能。主要研究内容和创新点如下:（1）PA6/EVOH复合材料。通过熔融共混法将EVOH与PA6基体均匀混合制备PA6/EVOH复合材料。研究发现,EVOH阻碍薄膜中PA6的γ型晶体的生成,促进α型晶体的生成,提高结晶度。复合材料的黏度与剪切速率的关系可以通过幂律模型拟合,可用Arrhenius方程描述复合材料黏度与温度的关系。随着EVOH含量的增加,复合材料的表观黏度（ηa）和复数黏度|η*|增加,特别是当EVOH添加量达到15wt%时,黏度提升幅度较大。PA6和EVOH之间具有较好的相容性,并且在EVOH的添加量达到15 wt%时,复合材料内部形成微观相分...
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PA6分子链的反平行排列结构
双向拉伸PA6/EVOH高阻隔薄膜的制备、性能及其机理研究4图1-2PA6分子链的反平行排列结构Figure1-2TheAnti-parallelarrangementstructureofPA6molecularchainPA6中主要存在α，β和γ三种晶型，如图1-3所示，2θ=24°和20°处的衍射峰对应于α晶型，2θ=21°处的衍射峰对应于γ晶型[19]。其中，当PA6在210℃以上结晶时，只形成α晶型，由于α晶型较稳定，通常为PA6的主要晶型，一般由熔体缓慢冷却得到[18]。在130℃以下进行热处理时只形成γ晶型，此晶型在利用碘化钾蒸汽处理或者快速冷却结晶时较易得到[20]。此外，当PA6在受拉伸时，内部的γ晶型可以转变为α晶型[21]。而β晶型与α或γ晶型不同，可以说该晶型是中间相，容易转变为α或γ晶型[22]，如在受拉伸和热处理后可向α晶型转变[23]。图1-3PA6在不同温度下结晶后的X射线衍射图谱Figure1-3TheXRDpatternsofPA6whicharecoolingindifferenttemperatures
硕士学位论文7表1-2各种双向拉伸法的优缺点Table1-2Advantagesanddisadvantagesofvariousbiaxialstretchingmethods项目管膜法平膜（分步拉伸）平膜（同步拉伸）设备投资费用低高高生产效率低高中边料损耗小多多拉伸倍数变化范围窄大窄产品纵横向物性差别小大小可生产产品厚度9-10μm4-60μm5-30μm产品厚薄偏差大小小产品品种单层、三层共挤、热收缩膜单层多层共挤单层平膜法的工艺途径又可以分为分步拉伸和同步拉伸两种。将聚合物薄膜先纵向拉后横向拉或者先横向拉后纵向拉称之为分步拉伸。图1-4为先纵向拉后横向拉的工艺示意图，由图可知，首先利用挤出流延机将聚合物制成预制膜片，通过多个棍子的传导，预制膜片进行纵向拉伸，随后薄膜的边部被夹子夹住进行横向拉伸，拉伸后薄膜经过热定型区定型，以保证产品具有良好的尺寸稳定性[17]。热定型完后的薄膜进入切边、展平、电晕、收卷等后期处理步骤[17]。而纵向横向同时拉则称之为同步拉伸，同步拉伸前后薄膜的示意图如图1-5所示。图1-4平膜法（分步拉伸）工艺示意图Figure1-4Theillustrationofthetenteringprocess(sequentialstretching)
【参考文献】：
期刊论文
[1]双向拉伸对尼龙6-66薄膜的性能影响研究[J]. 刘小超,刘跃军,杨坚,陈曦,陈剑洪,杨军. 塑料工业. 2018(07)
[2]微晶纤维素/聚丁二酸丁二醇酯复合材料的流变行为[J]. 李根,刘跃军,谭海英,李祥刚. 复合材料学报. 2017(01)
[3]双向拉伸聚乙烯薄膜的研制[J]. 冯润财,伍杰锋,张广强,傅强. 塑料工业. 2013(04)
[4]EVOH高阻隔材料在食品包装中的应用[J]. 褚雄燕,杭雅娟,胡习祯. 轻工科技. 2012(04)
[5]EVOH/纳米SiO2复合材料的加工流变性能及应用[J]. 刘跃军,刘亦武,魏珊珊. 高分子材料科学与工程. 2011(05)
[6]双向拉伸聚酯薄膜生产线技术 第三章 双向拉伸聚酯薄膜生产设备与工艺[J]. 冯树铭. 塑料包装. 2010(05)
[7]双向拉伸聚酯薄膜横拉工艺研究[J]. 高宏保. 合成技术及应用. 2008(01)
[8]双向拉伸聚丙烯薄膜的生产工艺研究[J]. 洪伟,李青山. 工程塑料应用. 2006(06)
[9]超细SiO2填充聚甲基乙烯基硅氧烷的动态流变特性[J]. 胡洪国,郑强,陶小乐. 高等学校化学学报. 2004(05)
[10]聚丙烯薄膜的双向拉伸工艺研究[J]. 胡小忠,柳和生,赖家美. 橡塑技术与装备. 2004(04)
博士论文
[1]双向拉伸尼龙6-66纳米复合包装材料的制备与研究[D]. 刘小超.湖南工业大学 2018
[2]异氰酸酯单体的结构对聚氨酯的制备和微相分离形态的影响[D]. 何勇.华南理工大学 2013
[3]官能化SEBS增韧尼6/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究[D]. 何三雄.华东理工大学 2011
硕士论文
[1]新型聚酰胺树脂的合成及应用[D]. 孙涛.东华大学 2009
[2]双向拉伸尼龙6结构与性能的研究[D]. 青源.四川大学 2006
[3]双向拉伸膜用尼龙树脂的制备与性能研究[D]. 何翼云.湖南大学 2002
本文编号：3121548
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PA6分子链的反平行排列结构
双向拉伸PA6/EVOH高阻隔薄膜的制备、性能及其机理研究4图1-2PA6分子链的反平行排列结构Figure1-2TheAnti-parallelarrangementstructureofPA6molecularchainPA6中主要存在α，β和γ三种晶型，如图1-3所示，2θ=24°和20°处的衍射峰对应于α晶型，2θ=21°处的衍射峰对应于γ晶型[19]。其中，当PA6在210℃以上结晶时，只形成α晶型，由于α晶型较稳定，通常为PA6的主要晶型，一般由熔体缓慢冷却得到[18]。在130℃以下进行热处理时只形成γ晶型，此晶型在利用碘化钾蒸汽处理或者快速冷却结晶时较易得到[20]。此外，当PA6在受拉伸时，内部的γ晶型可以转变为α晶型[21]。而β晶型与α或γ晶型不同，可以说该晶型是中间相，容易转变为α或γ晶型[22]，如在受拉伸和热处理后可向α晶型转变[23]。图1-3PA6在不同温度下结晶后的X射线衍射图谱Figure1-3TheXRDpatternsofPA6whicharecoolingindifferenttemperatures
硕士学位论文7表1-2各种双向拉伸法的优缺点Table1-2Advantagesanddisadvantagesofvariousbiaxialstretchingmethods项目管膜法平膜（分步拉伸）平膜（同步拉伸）设备投资费用低高高生产效率低高中边料损耗小多多拉伸倍数变化范围窄大窄产品纵横向物性差别小大小可生产产品厚度9-10μm4-60μm5-30μm产品厚薄偏差大小小产品品种单层、三层共挤、热收缩膜单层多层共挤单层平膜法的工艺途径又可以分为分步拉伸和同步拉伸两种。将聚合物薄膜先纵向拉后横向拉或者先横向拉后纵向拉称之为分步拉伸。图1-4为先纵向拉后横向拉的工艺示意图，由图可知，首先利用挤出流延机将聚合物制成预制膜片，通过多个棍子的传导，预制膜片进行纵向拉伸，随后薄膜的边部被夹子夹住进行横向拉伸，拉伸后薄膜经过热定型区定型，以保证产品具有良好的尺寸稳定性[17]。热定型完后的薄膜进入切边、展平、电晕、收卷等后期处理步骤[17]。而纵向横向同时拉则称之为同步拉伸，同步拉伸前后薄膜的示意图如图1-5所示。图1-4平膜法（分步拉伸）工艺示意图Figure1-4Theillustrationofthetenteringprocess(sequentialstretching)
【参考文献】：
期刊论文
[1]双向拉伸对尼龙6-66薄膜的性能影响研究[J]. 刘小超,刘跃军,杨坚,陈曦,陈剑洪,杨军. 塑料工业. 2018(07)
[2]微晶纤维素/聚丁二酸丁二醇酯复合材料的流变行为[J]. 李根,刘跃军,谭海英,李祥刚. 复合材料学报. 2017(01)
[3]双向拉伸聚乙烯薄膜的研制[J]. 冯润财,伍杰锋,张广强,傅强. 塑料工业. 2013(04)
[4]EVOH高阻隔材料在食品包装中的应用[J]. 褚雄燕,杭雅娟,胡习祯. 轻工科技. 2012(04)
[5]EVOH/纳米SiO2复合材料的加工流变性能及应用[J]. 刘跃军,刘亦武,魏珊珊. 高分子材料科学与工程. 2011(05)
[6]双向拉伸聚酯薄膜生产线技术 第三章 双向拉伸聚酯薄膜生产设备与工艺[J]. 冯树铭. 塑料包装. 2010(05)
[7]双向拉伸聚酯薄膜横拉工艺研究[J]. 高宏保. 合成技术及应用. 2008(01)
[8]双向拉伸聚丙烯薄膜的生产工艺研究[J]. 洪伟,李青山. 工程塑料应用. 2006(06)
[9]超细SiO2填充聚甲基乙烯基硅氧烷的动态流变特性[J]. 胡洪国,郑强,陶小乐. 高等学校化学学报. 2004(05)
[10]聚丙烯薄膜的双向拉伸工艺研究[J]. 胡小忠,柳和生,赖家美. 橡塑技术与装备. 2004(04)
博士论文
[1]双向拉伸尼龙6-66纳米复合包装材料的制备与研究[D]. 刘小超.湖南工业大学 2018
[2]异氰酸酯单体的结构对聚氨酯的制备和微相分离形态的影响[D]. 何勇.华南理工大学 2013
[3]官能化SEBS增韧尼6/蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究[D]. 何三雄.华东理工大学 2011
硕士论文
[1]新型聚酰胺树脂的合成及应用[D]. 孙涛.东华大学 2009
[2]双向拉伸尼龙6结构与性能的研究[D]. 青源.四川大学 2006
[3]双向拉伸膜用尼龙树脂的制备与性能研究[D]. 何翼云.湖南大学 2002
本文编号：3121548
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3121548.html
