紫舛线辐照HDPE／PVA短纤维共混物相容性及力学性能的 …

V0l|14 l 998年 3月 高分子材料科学与工程 MATERIAIS SCIENCE AND ENGINEE~ING No．2 Mar．1 9q8 紫外线辐照HI)PE／PVA短纤维共混物 相容性及力学性能的研究 【 [ ⋯ ⋯ ； 2 摘要 采用接触角测定、SEXY1、抽蒋 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 和力学性能的剥试研究了紫外线辐照 HDPE／Pv| 短纤堆共混物的力学性能 和相客性。蛄果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，蛭紫外线辐照詹，由于在分子链上引入了>C=o、一co0H、一()H等极性基圃，HDPE与术的接触 角变小，亲水性增加。在与 PVA短纤雄共混过程中，HDPE分子链上引入的台氧基团与PVA分子链上一(】卜I基团形成 氩犍，增强了共混体系相界面相互作用，使共混物的拉伸强度和冲击强度得到了明显提高。当辐照时闻超过 144 h， 由于HDPE降解严重，共混物的韧性囊降。 差键词差 塑矍 亳查堕塞 煎，零 盟醛 袭 HDPE是一类产量大、应用面广的通用高分子 材料，如何提高其性能、使之成为工程塑料．拓宽其 用途，是一项十分有意义的研究和开发工作。。]。通过 与其它材料共混是改进 HDPE性能的有效方法。 I-IDPE与极性高分子材料互不相容。采用辐照 方法使高分子材料官能化具有不需要催化剂、可在 常温和常压下进行，污染少或无污染等优点 我们对 紫外线辐照高密度聚乙烯与尼龙 6共混物的结构 性能进行 了一系列研究 ～1；辐照后 HDPE分子链 上被引入了>C—O、一。[X)H、OH等极性基团．与 PA6相容性显著提高，制得了拉伸强度、弹性模量、 冲击强度、断裂伸长率均高的 m 陌／PA6共混材 料。聚乙烯醇(PvA)具有强度高、耐油性和耐光老化 性能优异等特点。本文采用与水的接触角测定、 SEM、抽滤分析和力学性 能测试对紫外线辐照 HDPE／PVA共混材料的力学性能和相容性能进行 了研究。 1 实验部分 1．1 原料 HDPE(6098)：齐鲁石化公司产品，MI：o．1 10 min，P：0．9448 g／cm。。PVA超短纤维：四川维尼纶厂 产品，中强中模型，长度 4 mm。甲苯；分析纯。 1．2 样品制备 紫外线辐照装置见 Fig．1，可根据实验要求更换 国家自然科学基金资助项目 收稿 13期：1997—01—08 暇系人及第 作者 雷景新，男 31岁，博士，副教授． ． 灯 一 善 Il g Fig．1 Llt raviolet irradiation equilxneat 紫外线辐照 HDPE(uHDPE)试样的制备：采用 Ga—I型紫外灯，功率 500 W，光强 4．5~W／cm ，辐 照时间：0、24、48、72，⋯ h，依次记录为：u0HDPE、 u24HDPE、u48m PE、u72m PE等。 共混物的制备：将辐照HDPE与PVA纤维按一 定比例采用Haake RC90转矩流变仪 600型混合器 进行混合，温度 190 C，转速 60 r／min．载荷 5 kg，时 间 10 min。混合样 品采用 英 国 RAY RAN Test Sample MouldingMachine注射成型机制备拉伸和冲 击样条。 1．3 测试与表征 1．3．1 冲击实验：按GB1843--83进行。 1．3．2 拉伸应力一应变行为：采用Instron 4302型电 子拉力机，试样有效部分尺寸为 25 mm×15 Fflnl× 3．2 mm，速度 50 ram／min。 1．3．3 SEM观察：试样的切断断面经 40 C甲苯刻 维普资讯 http://www.cqvip.com 高丹子材料科学与工程 蚀 l2 h，真空喷银后．采用 HITACHI$520型扫描电 镜观察形貌。 1．3．4 接 触角测定 ：采用 Ermag-l型接触角测定仪 测定水和树脂表面的接触角。 1．3．5 抽滤分析：取试样～0．5 g，采用索氏抽滤装 置，用甲苯回流 4 h，烘干 ，称量。 2 结果与讨论 2．1 uHDPE与PVA纤维共混物的力学性能 由Fig,2、Fig,3可见 ，HDPE／PVA纤维(90／i0) 共混物力学性能差 紫外线辐照后 HDPE分子链上 被引人了一(RX)H、一OH、>C—O等含氧官能团0J，共 混过程中与 PVA分子链上一OH基团通过氢键键合 作用，增强了共混组分界面相互作用，显著提高了 uHDPE／PVA纤维共混物拉伸强度和冲击强度，拉 伸强度在辐照72 h出现最大值。紫外线辐照达 l44 h后．由于HDPE降解严重[2一uHDPE／PVA纤维(90／ 1o)的强度下降。 Fig 2 Tensile streagth of aHDPE／PVA fibre【90／l0)【 vs irmdlafion lime I f) f(h) Fig 3 Impact strengLh of uHDPE／PVA fibre【90’l0)(L) vs irramation H枷 ( Fig．4、Fig．5所示为不同配比 u72HDPE／PVA 纤维和 u1 44HDPE／PVA纤维共混物的力学性能。随 共混物中PVA含量增大，拉伸强度增大、冲击强度 减小。u72HDPE／PVA纤维共混物拉伸强度在配比 为 90／10时出现最大值，约为 HDPE强度的200 ， 冲击强度仍保持较高值 而u144HI)PE／PVA纤维共 混物在配比达70／30时拉伸强度仍呈上升趋势，这 是由于辐照时间越长，HDPE分子链上引人的极性 基团越多，能增容PVA的量越大 cPv^ (“) F 4 h 呱_¨ 彻 h · u72HDPE／PVA fibre and u144HDgelPVA fibre(T)vs PVA fibre content 、 (Cpv~) 1：u72HDPE，PVA fibre{ 2：u144HDPE，PVA “bre． a144HDPE／PVA fibre U，)vs PVA fihce content (Cry^ ) 1：u7~HDpE／Pv^ fibre； 2：u144HDPE，PVA fibre 2．2 uHDPE／PVA共混物相容性的研究 2．2．1 与水的接触角分析：PVA是亲水性聚合物， HDPE是疏水性聚台物，二者相容性差。由Fig．6可 见，随辐照剂量的增加，HDPE与水的接触角变小， 亲水性增加。说明通过辐照可以改善HDPE与PVA 的亲和性。 Fig 6 Contact 。gk ofwater0n UvinadiatedHDPE【 ys irradiation time(f) 2．2．2 SEM分析：由Fig．7可见，随辐照时间延长， uHDPE／PVA纤维(90／10)中PVA纤维分散越均匀， 与基体结合越牢固，界面相互作用越强。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第2蚺 雷景新等：裴外线辐照HDPE／P~ 短纤维共混卿相害性＆力学性能的研究 a uOHDPE,tPV：X f|1’弛 (b u48HD1>E, PVA |ibg, F 7 SEM of uHDPE，PVA fibn~hLead190,"10 ．^200 2．2．3 抽滤分析：由 Tab．1可知，u0HDPE／PVA (90／10)~甲苯抽 l Tab．1 Solvent extraction data nr uHDP FVA 190／10) 滤后，有 90 被溶解，说明u0HDPE／PVA共混物中 组分 HDPE与组分 PVA相互作用小，容易分离 u1 44 )PE胛 (90／10)在相同条件下进行抽滤， 由于两相 作用增 强，不溶 于 甲苯 的部分 增多 (19 4 )。 参 考 文 献 谊僖 (Xu xi)．93 全国特种 工程塑料及其应用技术研讨 金．1993 年 ．10 月，成 者I；(93 Quanguo Feahong Gongcheng Suli¨(_Jl Yin~,ong]isu Yanmohul 1993：Oct．rh自 u)．1 2 雷景新 (Lei Jingxin)．棘僖 ‘Xu Xi】 高分子材料科学与工程 (Polymeric Mamrials Sd~ee＆ Enginmring) 1999．12(1) 10l 3 雷景新 (Ld Jingxin)，徐僖 (Xu Xi) 全国高分子学术沧文报告 会论支集 (Quan~oGaofenai Xumhi Nunwen Baogaohul Nunwenii)， 1 995．Dec 4～7，广州 (Guangzhou)，1995：1056 4 橡僖 (XuXi) 雷景新 (Lei pngxin)．高分于材料科学 工程 (Polymeric Materials Science＆ Engineering)．1 996，12‘4)：74 5 雷景新 (Lei Jingxin)．棘僖 (Xu xi) l岛分子材料科学与 f程 (Polymeric Materials SCienceb-Engineering1．1 996．IZ(3)：94 6 Xu X1．L画jingxi~ The 12出 Annual Meedng of the Polymer Proes~ Society (PP8-l2)。 nt。．Italy，May 27～31．1 996，AK~ract 4 ． 】5 COMPATmⅡJ『rY AND Ⅳ匝：CHANICAL PR0PERTⅡ 0F ULTRAVIOLET—IRRADIATED HDPE／PVA FmRE m皿ND Iaei Jingxin．Bai Guontin，Wu Yuai ( ＆ KeyLab．ofR )m MaeriaL~Fagmer&g，Potym~’Research lmtitege of0哦 ‘L~zersity ofScience andTechnology， ) ABSTRACT The cornpatibility and mechanical properties of ultraviolet(UV)irradiated high density polyethylene (uHDPE) blended with I3Olyvinyl alcohol (PVA) short fibre were studied throuIgh surface contact angle measurement，SEM，solvent extraction and mechanical properties test ete． Th e results show that during UV irradiation in air，due to the fact that carlmxyl，carbonyl，hydroxyl and hydroperoxide groups ere．are introduced lo the HDPE molecular chain，the hydrophilieity of HDPE is increased．During blending irradiated HDPE with PVA． intermacromolecu[ar complex will be formed throngh hydrogen bonding，both tensile and impact strength of the blend are enhaneed quite a lot aa compared wi血those of HDPE／PvA．As irradiation time exceeds 144 h．the tot】ghness of the blend decreases abruptly because of serious degradation of HDPE during irradiating and nfi~ng slages． Keywot~ls ultraviolet irradiation，HDPE，PVA 维普资讯 http://www.cqvip.com