聚乙烯塑料的改性及应用研究
发布时间：2021-11-20 00:24
聚乙烯是应用最广泛的高分子材料,是世界上用量最大的合成树脂。本文首先综述了不同聚乙烯的改性研究进展,然后对LLDPE和HDPE两种不同聚乙烯树脂的改性及应用进行了研究。本文主要采用LLDPE树脂与各种不同添加剂进行高速混合、双螺杆挤出造粒、单螺杆挤出吹塑工艺制备了不同的改性聚乙烯薄膜。首先采用无机成核剂A、山梨糖醇类有机成核剂B和C以及复配成核剂,分别对两种不同熔体质量流动速率的LLDPE树脂进行改性,分别研究了不同成核剂对LLDPE树脂熔体质量流动速率和薄膜光学性能、力学性能以及结晶性能的影响,分别通过XRD和SEM对薄膜的结晶性和薄膜、成核剂的形貌进行分析,然后对PPA润滑剂对LLDPE 7042薄膜动摩擦系数、力学性能的影响和不同光稳定剂及复配稳定剂对LLDPE 7042薄膜24h紫外老化的力学性能的影响进行了研究。最后对玻璃纤维或不同偶联剂处理的玻璃纤维与HDPE进行双螺杆共混、挤出造粒、注射成型工艺制备的复合材料的力学性能进行了研究。成核剂对LLDPE 1875的改性研究表明:随着无机成核剂A含量的增加,树脂的晶粒逐渐减小,薄膜的结晶度逐渐升高;当无机成核剂A的添加量为200...
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LLDPE薄膜的制备流程图
山东理工大学硕士学位论文第二章实验部分22（1）玻璃纤维的表面改性：首先取一定量的玻璃纤维在350℃下灼烧5分钟，将玻璃纤维表面的石蜡烧掉，然后将一定量的表面改性剂溶于无水乙醇与蒸馏水1:1的混合溶液中，然后将两者混合超声2小时，然后烘干备用。（2）双螺杆挤出造粒：将HDPE树脂以及玻璃纤维混合均匀加入料斗，使用TSJ50/100双螺杆挤出机进行共混挤出，挤出温度为135℃-175℃，然后将挤出的样条进行切粒。（3）注射成型：将切好的粒料加入料斗，使用SZ-45/400型塑料预塑注射成型机将粒料注射成标准的哑铃型试样，同时打开冷却水，注射温度145℃-175℃。实验HDPE复合材料力学性能的研究使用HDPE9001树脂，实验配方如表2.7。表2.7HDPE复合材料的实验配方Tab.2.7ExperimentalformulationofHDPEcompositematerial配方HDPE玻璃纤维表面改性剂用量100g0-50%0-1%HDPE复合材料制备流程图如图2.2。图2.2HDPE复合材料的制备流程图Fig.2.2PreparationprocessflowchartofHDPEcompositematerial2.3测试与表征本论文分别对表面改性的成核剂及其制备的LLDPE薄膜和HDPE复合材料进行表征。在测试之前，需要按照国标GB/T2918-1989将样品放置在温度23℃±2℃以及相对湿度50%±10%的环境下，状态调节40小时以上，使试样与状态调节环或温度之间即可达到可再现的温度或含湿量平衡的状态，然后进行试验。
山东理工大学硕士学位论文第二章实验部分24图2.3摩擦系数仪Fig.2.3SchethofFrictioncoefficient2.3.4X射线衍射X射线衍射可以用来分析材料的结晶性能，其原理是X射线入射到晶体时，由于晶体是原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长数量级相同，所以由不同原子散射的X射线会相互干渉，在某些特殊方向上会产生强X射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关。再结晶高聚物体系中，结晶和非结晶两种结构对X射线衍射的效果是不同的。结晶部分的衍射只发生在2θ角的方向上，衍射峰较强且很窄，其峰位置与晶面间距d有关，本课题采用D8-Advance型X射线衍射仪对样品的结晶度进行分析研究。根据Segal方法计算样品的相对结晶度C，计算公式如下：1112100%ICIK(0.3)其中I1表示聚合物结晶部分的衍射积分强度，I2表示聚合物样品非晶部分衍射积分强度；K表示聚合物样品的结晶部分和非结晶部分单位质量的相对散射因子。2.3.5差示扫描量热使用TAQ100型差式扫描量热仪进行测试，在氮气的保护下进行。样品升温速率20℃/min，从常温升到200℃并恒温5min以消除热历史，然后再以10℃/min的降温速率降温，恒温5min，然后再以10℃/min升温至200℃，记录DSC曲线。复合材料的结晶温度是经过冷却过程测量的，在降温和第二次升温的过程中得到放热焓和吸热焓。计算结晶度的公式如下：00(d/d)d()(d/d)dTCTCTCTHTTAXTAHTT(0.4)其中Xc代表结晶度，T0代表结晶起始温度，T∞代表结晶完成温度，T代表t时刻的温度，dT代表极小温度区间，dHc代表极小温度区间的热焓，A0、A∞代表区域面积。
【参考文献】：
期刊论文
[1]4种低密度聚乙烯树脂的链结构及其性能[J]. 李沛,张嘉琪,刘巍,陈全,唐毓婧,姬相玲,薛彦虎,孙广平. 应用化学. 2019(11)
[2]高密度聚乙烯单聚合物复合材料的制备及性能[J]. 丁永志,王建,彭炯,邵明旺,刘方可. 高分子材料科学与工程. 2019(11)
[3]聚乙烯化工材料的结构特点以及应用发展研究[J]. 李涛. 建材与装饰. 2019(14)
[4]增韧高密度聚乙烯薄膜的结构与性能[J]. 武卫莉,王毅文. 塑料工业. 2019(01)
[5]聚乙烯树脂及现今市场应用特点的分析展望[J]. 王玉婵. 化学与黏合. 2019(01)
[6]吹塑工艺对LDPE薄膜雾度的影响[J]. 赵倩. 石化技术. 2018(07)
[7]聚乙烯薄膜的性能及应用综述[J]. 宋美丽,谷宇,田广华,焦旗,孙亚楠. 合成材料老化与应用. 2018(03)
[8]浅析聚乙烯化工材料结构特点与应用[J]. 罗勇,李胜龙. 化工管理. 2018(08)
[9]复合助剂对易开口聚乙烯膜料性能的影响[J]. 王硕,刘圣华,赵泽军,宋尚德,陈光岩,李连鹏. 弹性体. 2017(06)
[10]浅叙聚乙烯塑料的性能特点与注塑工艺[J]. 李婷. 乙醛醋酸化工. 2017(11)
博士论文
[1]有机成核剂的复配及其在聚丙烯中超细化分散的研究[D]. 郭敏.北京理工大学 2014
[2]高性能聚烯烃结晶行为及结构性能关系研究[D]. 宋士杰.复旦大学 2011
[3]LLDPE-g-MAH的合成及其对LLDPE基复合材料的增容作用[D]. 黄乐平.华中科技大学 2010
硕士论文
[1]HDPE/TPI/纳米颗粒三元复合材料结构与性能的研究[D]. 朱静.青岛科技大学 2018
[2]弹性体增韧聚烯烃纳米复合材料的研究[D]. 张新.青岛科技大学 2017
[3]HDPE/PA共混物的耐热改性及结构性能研究[D]. 王一帆.北京化工大学 2017
[4]HDPE/FF复合材料的制备及性能研究[D]. 陈金彪.天津科技大学 2017
[5]聚乙烯基木塑复合材料的增强、增韧及阻燃研究[D]. 翟松涛.合肥工业大学 2016
[6]HDPE接枝改性及其粘结性能的研究[D]. 赵明雷.天津科技大学 2016
[7]核壳结构nano-CaCO3/POE复配体系改性高密度聚乙烯复合材料的制备及其性能研究[D]. 曾桂华.东华大学 2016
[8]抗紫外光老化阻燃聚丙烯的研究[D]. 聂芹.浙江工业大学 2012
[9]二氧化硅塑料薄膜开口剂的研制[D]. 陈优霞.南昌大学 2011
[10]高透明易开口的LLDPE树脂制备与性能研究[D]. 张剑.华东理工大学 2011
本文编号：3506188
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LLDPE薄膜的制备流程图
山东理工大学硕士学位论文第二章实验部分22（1）玻璃纤维的表面改性：首先取一定量的玻璃纤维在350℃下灼烧5分钟，将玻璃纤维表面的石蜡烧掉，然后将一定量的表面改性剂溶于无水乙醇与蒸馏水1:1的混合溶液中，然后将两者混合超声2小时，然后烘干备用。（2）双螺杆挤出造粒：将HDPE树脂以及玻璃纤维混合均匀加入料斗，使用TSJ50/100双螺杆挤出机进行共混挤出，挤出温度为135℃-175℃，然后将挤出的样条进行切粒。（3）注射成型：将切好的粒料加入料斗，使用SZ-45/400型塑料预塑注射成型机将粒料注射成标准的哑铃型试样，同时打开冷却水，注射温度145℃-175℃。实验HDPE复合材料力学性能的研究使用HDPE9001树脂，实验配方如表2.7。表2.7HDPE复合材料的实验配方Tab.2.7ExperimentalformulationofHDPEcompositematerial配方HDPE玻璃纤维表面改性剂用量100g0-50%0-1%HDPE复合材料制备流程图如图2.2。图2.2HDPE复合材料的制备流程图Fig.2.2PreparationprocessflowchartofHDPEcompositematerial2.3测试与表征本论文分别对表面改性的成核剂及其制备的LLDPE薄膜和HDPE复合材料进行表征。在测试之前，需要按照国标GB/T2918-1989将样品放置在温度23℃±2℃以及相对湿度50%±10%的环境下，状态调节40小时以上，使试样与状态调节环或温度之间即可达到可再现的温度或含湿量平衡的状态，然后进行试验。
山东理工大学硕士学位论文第二章实验部分24图2.3摩擦系数仪Fig.2.3SchethofFrictioncoefficient2.3.4X射线衍射X射线衍射可以用来分析材料的结晶性能，其原理是X射线入射到晶体时，由于晶体是原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长数量级相同，所以由不同原子散射的X射线会相互干渉，在某些特殊方向上会产生强X射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关。再结晶高聚物体系中，结晶和非结晶两种结构对X射线衍射的效果是不同的。结晶部分的衍射只发生在2θ角的方向上，衍射峰较强且很窄，其峰位置与晶面间距d有关，本课题采用D8-Advance型X射线衍射仪对样品的结晶度进行分析研究。根据Segal方法计算样品的相对结晶度C，计算公式如下：1112100%ICIK(0.3)其中I1表示聚合物结晶部分的衍射积分强度，I2表示聚合物样品非晶部分衍射积分强度；K表示聚合物样品的结晶部分和非结晶部分单位质量的相对散射因子。2.3.5差示扫描量热使用TAQ100型差式扫描量热仪进行测试，在氮气的保护下进行。样品升温速率20℃/min，从常温升到200℃并恒温5min以消除热历史，然后再以10℃/min的降温速率降温，恒温5min，然后再以10℃/min升温至200℃，记录DSC曲线。复合材料的结晶温度是经过冷却过程测量的，在降温和第二次升温的过程中得到放热焓和吸热焓。计算结晶度的公式如下：00(d/d)d()(d/d)dTCTCTCTHTTAXTAHTT(0.4)其中Xc代表结晶度，T0代表结晶起始温度，T∞代表结晶完成温度，T代表t时刻的温度，dT代表极小温度区间，dHc代表极小温度区间的热焓，A0、A∞代表区域面积。
【参考文献】：
期刊论文
[1]4种低密度聚乙烯树脂的链结构及其性能[J]. 李沛,张嘉琪,刘巍,陈全,唐毓婧,姬相玲,薛彦虎,孙广平. 应用化学. 2019(11)
[2]高密度聚乙烯单聚合物复合材料的制备及性能[J]. 丁永志,王建,彭炯,邵明旺,刘方可. 高分子材料科学与工程. 2019(11)
[3]聚乙烯化工材料的结构特点以及应用发展研究[J]. 李涛. 建材与装饰. 2019(14)
[4]增韧高密度聚乙烯薄膜的结构与性能[J]. 武卫莉,王毅文. 塑料工业. 2019(01)
[5]聚乙烯树脂及现今市场应用特点的分析展望[J]. 王玉婵. 化学与黏合. 2019(01)
[6]吹塑工艺对LDPE薄膜雾度的影响[J]. 赵倩. 石化技术. 2018(07)
[7]聚乙烯薄膜的性能及应用综述[J]. 宋美丽,谷宇,田广华,焦旗,孙亚楠. 合成材料老化与应用. 2018(03)
[8]浅析聚乙烯化工材料结构特点与应用[J]. 罗勇,李胜龙. 化工管理. 2018(08)
[9]复合助剂对易开口聚乙烯膜料性能的影响[J]. 王硕,刘圣华,赵泽军,宋尚德,陈光岩,李连鹏. 弹性体. 2017(06)
[10]浅叙聚乙烯塑料的性能特点与注塑工艺[J]. 李婷. 乙醛醋酸化工. 2017(11)
博士论文
[1]有机成核剂的复配及其在聚丙烯中超细化分散的研究[D]. 郭敏.北京理工大学 2014
[2]高性能聚烯烃结晶行为及结构性能关系研究[D]. 宋士杰.复旦大学 2011
[3]LLDPE-g-MAH的合成及其对LLDPE基复合材料的增容作用[D]. 黄乐平.华中科技大学 2010
硕士论文
[1]HDPE/TPI/纳米颗粒三元复合材料结构与性能的研究[D]. 朱静.青岛科技大学 2018
[2]弹性体增韧聚烯烃纳米复合材料的研究[D]. 张新.青岛科技大学 2017
[3]HDPE/PA共混物的耐热改性及结构性能研究[D]. 王一帆.北京化工大学 2017
[4]HDPE/FF复合材料的制备及性能研究[D]. 陈金彪.天津科技大学 2017
[5]聚乙烯基木塑复合材料的增强、增韧及阻燃研究[D]. 翟松涛.合肥工业大学 2016
[6]HDPE接枝改性及其粘结性能的研究[D]. 赵明雷.天津科技大学 2016
[7]核壳结构nano-CaCO3/POE复配体系改性高密度聚乙烯复合材料的制备及其性能研究[D]. 曾桂华.东华大学 2016
[8]抗紫外光老化阻燃聚丙烯的研究[D]. 聂芹.浙江工业大学 2012
[9]二氧化硅塑料薄膜开口剂的研制[D]. 陈优霞.南昌大学 2011
[10]高透明易开口的LLDPE树脂制备与性能研究[D]. 张剑.华东理工大学 2011
本文编号：3506188
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3506188.html
最近更新
教材专著
