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不同共混比塑料合金

注塑加工溫度為245℃,混合時(shí)間對(duì)共混合金的阻隔性影響很大,當(dāng)混合時(shí)間為3min時(shí),共混合金對(duì)幾種非極性溶劑的透過(guò)率都很低,說(shuō)明阻隔性好,而混合時(shí)間加長(zhǎng)到5min時(shí),溶劑透過(guò)率顯著增大,共混物的阻隔性降低。HDPE/PA6的特點(diǎn)是具有優(yōu)良的阻隔性,較低的吸濕性,良好的低溫韌性。
 
由于物料混合塑化不良,特別是不利于PA6與相容劑之間的反應(yīng),兩相界面結(jié)合力不強(qiáng),值得指出的是對(duì)于不同的PA6、HDPE共混體系其擠出溫度是不同的。在共混體系兩相熔融流動(dòng)中,分散相球形顆粒需要受到適當(dāng)?shù)募羟?,才能被拉伸變形。剪切力太小,不足以使PA6分散液滴取向、變形、拉伸、剪切;剪切力太大時(shí),又會(huì)使分散相液滴破碎成細(xì)小均勻的液滴,使PA6呈粒狀分布。
 
在230℃時(shí),HDPE的粘度小于PA6的粘度,兩組分粘度比>1,HDPE連續(xù)相將PA6分散包裹。剪切作用使PA6分散成液滴的可能性很小,而被拉伸長(zhǎng)條的趨勢(shì)增加,因此PA6在HDPE基體中呈層狀分布結(jié)構(gòu)。有人認(rèn)為兩相粘度差越大,流動(dòng)距離越長(zhǎng),界面形狀變化越顯著,當(dāng)溫度高于242℃時(shí)<1,此時(shí)PA6熔體更易被拉斷,破碎成小尺寸滴液分散在HDPE中。
 
層狀結(jié)構(gòu)的形成對(duì)其層厚有一定要求,層厚度與分散相尺寸和成型階段的拉伸程度有關(guān),分散相粒徑在0.5-50為宜。分散相粒徑大小完全由剪切力作用大小來(lái)決定,羅干轉(zhuǎn)速低時(shí),剪切力小,很多學(xué)者的研究表明,螺桿在轉(zhuǎn)速在30左右,能獲得良好的層狀結(jié)構(gòu)。
 
熔融擠出溫度對(duì)合金形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。擠出問(wèn)題在230℃時(shí),PA6分散相呈清晰層狀,分散于HDPE連續(xù)相中,PA6的相區(qū)尺寸大,層數(shù)也較多,層厚為5-20。當(dāng)溫度為240℃時(shí),PA6呈液滴狀分布在HDPE基體中。根據(jù)聚合物分層流動(dòng)最小能量耗散原理,由低粘度組分環(huán)繞高粗度組分的皮芯結(jié)構(gòu)比平展界面需要的能量要小。
 
HDPE/PA6合金中,PA6含量增加時(shí),合金的拉伸強(qiáng)度提高,而沖擊強(qiáng)度下降,伸長(zhǎng)率的變化則隨PA6含量增加先升高后降低。斷裂伸長(zhǎng)率是對(duì)界面很敏感的力學(xué)性能。由于相容劑用量一定,PA6含量較少時(shí),可與相容劑充分反應(yīng),相界面作用力強(qiáng)。斷裂伸長(zhǎng)率高,當(dāng)PA6用量繼續(xù)增加時(shí),兩相問(wèn)沒(méi)有足夠的增溶劑作用,相界面結(jié)合力變差,導(dǎo)致斷裂伸長(zhǎng)率降低。
 
兩相相對(duì)粘度差越大,兩相界面形態(tài)變化越大,可見(jiàn)不同注塑加工溫度所得到的合金形態(tài)存在較大差異。在確定共混擠出的溫度時(shí),應(yīng)對(duì)各組分的流變特性進(jìn)行分析,不同相對(duì)分子質(zhì)量的HDPE與PA6的流變特性均有一定的差異。溫度對(duì)HDPE、PA6的熔體粘度影響是不同的。PA6的粘度隨溫度的升高迅速下降,而HDPE的粘度下降速度十分緩慢,在242℃時(shí),兩聚合物的粘度相同。
 
共混體在螺桿中的停留時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)影響HDPE-PA6合金的形態(tài)結(jié)構(gòu)。不相容共混體系的粒子、纖維、層狀結(jié)構(gòu)、連續(xù)相的形態(tài)結(jié)構(gòu)之間存在固有聯(lián)系,由粘度比、組成及混合時(shí)間的綜合效應(yīng)所決定。物料在不同的共混條件下的停留時(shí)間對(duì)合金形態(tài)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響不一定相同,但在一定范圍內(nèi),其變化不是很大。
 
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