在制造阻隔材料時,除了體系組成的選擇外,共混擠出以及成型
注塑加工過程中的螺桿的剪切力的大小對阻隔型結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生與保持具有重要的作用。尼龍與大多數(shù)高聚物共混得到各種合金材料。摻混的聚合物不同以及共混配比的改變,都可得到一系列不同性能產(chǎn)品。因此通過共混改性是實現(xiàn)尼龍工程塑料高性能、多功能化、專用化、系列化的重要途徑。
當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速在30時,體系形成了很明顯的層狀結(jié)構(gòu),PA6在HDPE基體中呈規(guī)整的層狀分布,所以這種層狀結(jié)構(gòu)具有很好的阻隔性。當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速大于30時,由于剪切速率的增加,PA6倍剪切分割成細(xì)小的顆粒,分散在HDPE基體中,這種粒狀分散結(jié)構(gòu)不具備阻隔性。因此螺桿轉(zhuǎn)速不僅影響分散效果,還會改變共混合金形態(tài)結(jié)構(gòu),最終影響合金的某些特性。
在螺桿組合一定的情況下,螺桿的轉(zhuǎn)速越高,剪切力就越大。在共混過程中通過螺桿的剪切作用,將分散相均勻的分散于基體之中,剪切力越大,分散相的尺寸就越細(xì),合金的性能就好。但螺桿轉(zhuǎn)速過大時,其摩擦大易引起聚合物的熱降解,同時螺桿轉(zhuǎn)速還反映物料在螺桿中的停留時間的長短。
螺桿轉(zhuǎn)速小物料停留時間長,對于易熱氧的聚合物會有不利的影響,轉(zhuǎn)速太高,物料停留時間太短影響組分間的混合效果。以上是宏觀角度來討論螺桿轉(zhuǎn)速的重要作用。此外螺桿轉(zhuǎn)速對共混體系微觀結(jié)構(gòu)有很大影響。在制備層狀共混合金時,對螺桿轉(zhuǎn)速有很嚴(yán)格的要求,螺桿轉(zhuǎn)速的變化,可改變共混合金微觀結(jié)構(gòu)與性能。
螺桿轉(zhuǎn)速對
注塑加工制品阻隔性能的影響。對于HDPE/PA6體系,形成層狀結(jié)構(gòu)除了合理的配方外,螺桿轉(zhuǎn)速起著十分重要的作用,共混物形態(tài)與螺桿剪切速率有關(guān)。隨螺桿轉(zhuǎn)速的增加,合金的阻隔性提高,;偶感轉(zhuǎn)速在30時,氣體的透過率很低,說明這種轉(zhuǎn)速下形成的結(jié)構(gòu)具有阻隔性。螺桿轉(zhuǎn)速低,剪切速率相對較小,不能對PA6產(chǎn)生有效剪切而使其取向延展。
塑化與混合程度對合金性能的影響。應(yīng)當(dāng)說溫度升高,有利于兩聚合物的共混合物均化,有利于分散相的分散。擔(dān)溫度過高時,除帶來高溫降解問題外,由于兩聚合物流動性對溫度的依賴性不一致,會產(chǎn)生不均勻流體,即分散相在基體中不均勻分布,從而影響合金力學(xué)性能。采用什么樣的溫度分布形式,是前后高低或前低后高,或是兩頭低中間高,還是設(shè)立一個或多個高溫區(qū),應(yīng)根據(jù)共混組分物性來確定。
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