高填充聚乙烯共混吹塑薄膜的研究

线性低密度聚乙烯(LLDPE)分子结构规整、分子链紧密缠结，其薄膜制品具有高拉伸强度、优良热封合性能和耐应力开裂性等，广泛应用于工业、农业，但加工难度较大。

茂金属聚乙烯(mPE)分子量分布窄且共聚单体分布均匀，制品具有超高的韧性，抗污染能力和耐穿刺能力强且透明性好。

采用mPE共混改性LLDPE可以获得拉伸、撕裂及冲击强度更优的薄膜制品。

在聚乙烯共混体系中填充超细重质碳酸钙可有效降低熔体粘度，改善熔体流动性，并可降低薄膜成本。

      采用mPE与LLDPE共混吹膜发现，在LLDPE中加入20wt%mPE可使共混薄膜力学性能有不同程度提高，尤其是落镖冲击强度提高25.9%，仅使加工扭矩提高4.2%；当mPE含量继续增加时，共混薄膜拉伸及撕裂强度几乎不变。

DSC分析证明，mPE含量在20wt%～40wt%之间时，两种聚乙烯可能形成共晶且体系结晶度几乎不变。

      采用超细重质碳酸钙填充改性LLDPE\mPE(80\20，质量比)研究发现，直接将1.5wt%的钛酸酯偶联剂与填料及树脂挤出可有效对碳酸钙进行表面改性。

碳酸钙随其用量的不同所起作用不同，5wt%碳酸钙可以对混合树脂增韧增强，薄膜落镖冲击强度与无填料时相比提高13.2%，与纯LLDPE相比提高42.6%，拉伸及撕裂强度也少量提高。

碳酸钙用量为30wt%时，薄膜纵向和横向撕裂强度分别为99.2N\mm 和91.7N\mm，与无填料时相比几乎无下降，落镖冲击强度为2.4g\μm，仅下降11.0%，纵向和横向拉伸强度分别为26.0MPa和23.9MPa，此时薄膜仍有较高的综合力学强度。

当碳酸钙含量达30wt%时，平衡扭矩是8.1N·m，比无填料体系下降35.0%，明显改善了体系加工性能。

SEM照片显示碳酸钙含量在30wt%以前，在树脂中的分散较均匀，无明显团聚；但超过30wt%后，团聚点开始增多。

DSC分析发现碳酸钙对复合树脂有成核作用，有利于晶核的产生，可使体系结晶度提高10%左右，同时使熔融温度提高。

此外，碳酸钙的加入还可以提高共混体系的热稳定性，其含量越高，共混物热失重曲线的起始外推温度等特征点温度越高，说明其热稳定性越好。

      相容剂可以改善mPE\LLDPE树脂\填料的界面。

实验发现，添加EAA和PE-g-MAH的增容效果要优于PE-g-GMA，与不含相容剂体系相比，12%(占碳酸钙质量百分比)的EAA或PE-g-MAH可使薄膜纵向拉伸强度提高10.0%左右，落镖冲击强度及撕裂强度提高17%左右。

SEM照片显示，含EAA或PE-g-MAH的增容体系中，碳酸钙的周围出现网络状结构，说明其与树脂的结合情况较好，其原因可能是EAA和PE-g-MAH的高反应活性羧基或酸酐基团与碳酸钙表面的羟基发生化学键反应；其另外一端的大分子链与树脂中的长分子链相互缠结，起到树脂与填料的连接作用

shanghaiaojia 发表于 2017-10-27 16:36
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