EVA的共混改性研究

【摘要】乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)是类似橡胶弹性体的无毒、无味、透明的热塑性塑料。具有较好的柔韧性、耐冲击性、透明性、粘结性等,但机械强度不高、热稳定性差、不耐磨,限制了EVA的进一步应用。线型低密度聚乙烯(LLDPE)相对于EVA有较好的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性、热稳定性,同时与EVA的相容性较好,将EVA、LLDPE共混可弥补两者性能上的不足。本实验采用熔融共混法,以EVA、LLDPE的共混物为基体,纳米白炭黑和硅酮粉为填料,制备了EVA/LLDPE复合材料。实验首先探讨了LLDPE对EVA性能的影响；然后研究了改性前后纳米白炭黑的用量、硅酮粉的添加方式和用量对复合材料的力学性能、表面性能、流变性、热稳定性、热氧老化性等的影响;最后,在复合体系中添加EVA和马来酸酐(MAH)的接枝物(EVA-g-MAH)作为增容剂,进一步探索了填料对EVA/LLDPE复合材料性能的影响,并分析了不同填料在EVA/LLDPE基体中的分散状况及填料与基体两相间的界面结合情况；为研究“耐热和耐划伤EVA胶膜”的工作奠定了基础。研究结果表明：(1)EVA/LLDPE共混物的热稳定性和热氧老化性比纯EVA均有一定程度的提高。在EVA与LLDPE的共混体系中,随着LLDPE含量的增加,共混物的拉伸强度、撕裂强度不断增加；复合材料表面的摩擦系数不断减小,材料的耐划伤性能有所改善,但复合体系的熔体流动性变差。(2)将纳米白炭黑用硅烷偶联剂KH560预处理改性后,填充至EVA/LLDPE(80/20)的基体中,发现：同等用量的改性纳米白炭黑比未改性纳米白炭黑的增强效果更明显,其中,当改性纳米白炭黑的用量为10.0phr时,复合材料的拉伸强度比纯EVA/LLDPE提高了约37.8%。复合材料的撕裂强度随着纳米白炭黑用量的增加而增大；随着改性纳米白炭黑用量的增加,材料表面的摩擦系数不断减小,改善了复合材料表面的耐划伤性,但复合体系的熔体流动性变差；SEM对复合材料的拉伸断面分析发现,KH560改性后的纳米白炭黑在基体中的分散状况得到改善。(3)将硅酮粉采用粉料添加和母粒添加两种添加方式填充至EVA/LLDPE(80/20)的基体中,发现：母粒添加硅酮粉方式制备的复合材料具有更高的拉伸强度,其中,采用母粒添加6.0phr硅酮粉时,复合材料的拉伸强度最大,比纯EVA/LLDPE提高了约37.2%。当硅酮粉用量为4.0phr时,两种硅酮粉添加方式制备的复合材料的撕裂强度均达到最大；随着硅酮粉用量的增加,材料表面的摩擦系数不断减小,改善了复合材料表面的耐划伤性,同时,复合体系的熔体流动性也有所提高；SEM对复合材料的拉伸断面分析发现,采用母粒添加硅酮粉的方式改善了硅酮粉在基体中的分散状况。(4)本实验将EVA-g-MAH作为复合体系的增容剂,发现：对于纳米白炭黑复合体系(纳米白炭黑用量为10.0phr),EVA-g-MAH的用量为8.0-12.0phr时,其增容效果最明显。当EVA-g-MAH的用量为12.0phr时,改性纳米白炭黑复合材料的拉伸强度比纯EVA/LLDPE提高了约52.4%,EVA-g-MAH的用量为8.0phr时,复合材料的撕裂强度最大；对于硅酮粉复合体系(粉料方式添加4.0phr硅酮粉,母粒方式添加6.0phr硅酮粉),当EVA-g-MAH的用量为4.0phr时,粉料添加硅酮粉方式制备的复合材料拉伸强度比纯EVA/LLDPE提高了约46.7%,而EVA-g-MAH的用量为6.0phr时,采用母粒添加硅酮粉方式制备的复合材料拉伸强度比纯EVA/LLDPE提高了约51.9%,当EVA-g-MAH的用量为2.0phr时,两种硅酮粉添加方式制备的复合材料的撕裂强度均达到最大；EVA-g-MAH提高了EVA/LLDPE复合材料的表面耐划伤性、热稳定性、热氧老化性；SEM对复合材料的拉伸断面分析发现,在复合体系中添加EVA-g-MAH后,填料在基体中的分散情况得到进一步的改善。
【作者】付蒙；
【导师】陈福林；岑兰；
【作者基本信息】广东工业大学，高分子化学与物理，2014，硕士
【关键词】EVA；LLDPE；纳米白炭黑；硅酮粉；改性；复合材料；

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