EVA改性PE共混物力学性能和流变性能的研究.docx

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EVA改性PE共混物力学性能和流变性能的研究

EVA改性PE共混物力学性能

和流变性能的研究

吴石山　徐　敏　严淑芬

（南京化工大学高分子系　210009

　　摘要　讨论了橡塑共混比、填料用量等因素对乙烯2醋酸乙烯共聚物（EVA改性PE共混物力学性能和流变性能的影响。

试验结果表明,EVA弹性体的加入降低了共混物的拉伸强度,提高了扯断伸长率及共混物熔体的流动性;活性碳酸钙的加入使共混物的拉伸强度、扯断伸长率和流动性下降;HDPE的加入提高了共混物的拉伸强度,但扯断伸长率和流动性下降。

关键词　乙烯2醋酸乙烯共聚物（EVA,PE,共混物,流变性

　　PE具有良好的化学稳定性,在室温下几乎不溶于任何溶剂,能耐酸、碱、盐等的腐蚀,脆性温度低,具有优良的低温韧性,而且加工性能好,质轻价廉,代PVC,用于制造洗衣机、、等所需的波纹管2物（EVA进行共混改性。

我们对EVA改性PE共混物的力学性能和流变性能进行了研究,以期为开发生产PE类管材产品提供一些参考。

1　实验111　主要原材料

低密度聚乙烯（LDPE:

N220,上海石化

公司产品;1F7B,北京燕山石化公司产品。

EVA,VA质量分数为14%,南京塑料厂提供。

活性碳酸钙,细度为1000目,南京新浦化工有限公司产品。

高密度聚乙烯（HDPE,5000S,扬子石化公司产品。

112　主要设备与仪器

SK2160B型双辊筒炼塑机,QLB2350×

　　作者简介　吴石山,男,37岁。

讲师。

1990年于四川联合大学获高分子材料专业硕士学位。

现已在《高分子材料科学与工程》等杂志上发表论文10余篇。

350×2型t250型橡胶

XL。

131120～140℃,投

包辊后依次加入抗氧剂、EVA、碳酸钙等,混炼均匀后下片。

（2控制平板硫化机温度为170℃,在5MPa压力下预热5min,升到10MPa压力

后热压5min,再冷却到70℃以下出模即得试片,放置24h后裁取试样测试性能。

114　性能测试

力学性能按GB528—92进行测试。

控制入口角为90°,长径比LD=40,在一定挤出条件下考察试样熔体的流动特性。

2　结果与讨论

211　EVA用量对LDPEEVA共混物性能

的影响

EVA用量对共混物性能的影响见表1、

图1和2。

　　从表1可知,随着EVA用量的增大,LDPEEVA共混物的拉伸强度下降,扯断伸长率上升,这符合弹性体增韧塑料的一般规律。

对比两组数据可知,N220EVA共混物力学性能较好,故本研究选用N220EVA共

554第8期　　　　　　　吴石山等.EVA改性PE共混物力学性能和流变性能的研究　　　　　　　　　　

表1　EVA用量对LDPEEVA共混物力学性能的影响

性　　能22010009559010851517100095590108515拉伸强度MPa

151********113101415131913131211扯断伸长率%

340

381

436

489

320

356

395

447

图1　不同EVA用量的LDPEEVA

共混物

熔体的Σw-Χ

α曲线（150℃

1—5份EVA;2—10份EVA;3—15份EVA

图2　不同EVA用量的LDPEEVA共混物

熔体的Γa-Χ

α曲线（150℃注同图1

混物作为基本材料。

从图1可知,N220EVA共混物熔体的剪切流动大体上满足Ostwald2waele幂律关

系,即可用Σ=KΧαn

来表示。

随着EVA用量的增大,流变指数n变化不大,但曲线下移,流动性改善。

从图2可以看出,共混物熔体表观粘度

Γa随剪切速率Χ

α提高而下降,而且其下降幅度随着EVA用量增大而增大。

这表明共混

物熔体是属于剪切变稀的假塑性流体。

随着

EVA用量增大,共混物熔体粘度对剪切速率的敏感性增强。

212　活性碳酸钙用量对共混物性能的影响

为了降低成本,改善材料的刚性以及混炼时的操作性能等,选用活性碳酸钙作填料。

活性碳酸钙用量对共混物性能的影响见表2和图3。

表2　活性碳酸钙用量对共混物

份

20304050Pa

131512141112917911%

397

361

343

326

293

　　注:

LDPEEVA共混比为90

10。

图3　活性碳酸钙用量对LDPEEVA

共混物Γa的影响（160℃

1126×103s-1;2—210×103s-1;3—2188×103s-1

　　从表2和图3可知,随着活性碳酸钙用量的增大,LDPEEVA共混物的拉伸强度、扯断伸长率皆呈下降趋势,而共混物熔体粘度呈上升趋势。

这提示我们使用该共混物生产管材时,为了保证材料良好的流动性、产品良好的力学性能和外观质量,必须适当控制填料的加入量。

6

54　　　　　　　　　　　　　　　　　　　橡　胶　工　业　　　　　　　　　　　　　1997年第44卷

213　HDPE用量对共混物性能的影晌

在二元共混基础上加入HDPE可进一步提高LDPEEVA共混物的强度、刚性等,HDPE用量对LDPEEVAHDPE三元共混

物性能的影响如表3和图4所示。

从表3可知,HDPE用量增大,三元共混物的拉伸强度提高,但扯断伸长率下降。

这主要是由于HDPE结晶度比LDPE高,它的加入提高了共混物的结晶度,降低了高分子链的柔顺性缘故。

由图4可以看出,LDPEEVAHDPE共混物熔体表观粘度Γa随着HDPE用量增大而上升,加工流动性下降。

因此,对HDPE用量的选择要考虑力学性能与流变性能的平衡。

表3　HDPE用量对LDPEPE

PE

份05101520拉伸强度Pa111212101311

13181417扯断伸长率%

343

337

326

315

302

　　注:

基本配方:

EVA　10,N220　90～70,HDPE　0～

20,活性碳酸钙　30,抗氧剂　013。

图4　HDPE用量对LDPEEVAHDPE

共混物Γa的影响

1—613×102s-1;2—1×103s-1;3—1158×103s-1

3　结论

（1LDPEEVA

但扯断伸长率以及。

共混物熔体的流变

行为可用Σ=KΧαn

来表示,属于剪切变稀的假塑性流体。

（2活性碳酸钙的加入,使LDPEEVA共混物的力学性能以及流动性下降。

（3HDPE的加入,提高了共混物的拉伸强度,但扯断伸长率下降并增大了共混物熔体的粘度,降低了流动性。

收稿日期　1997202206

StudyonMechanicalandRheologicalPropertiesofPEEVA

WuShishan,XuMinandYanShufen

（NanjingUniversityofChemicalTechnology　210009

　　Abstract　Theinfluenceoftheblendratioandthefillerlevelonthemechanicalandrhe2ologicalpropertiesofPEEVAblendwasinvestigated1Theresultsshowedthatthetensilestrengthdecreased,andtheelongationatbreakandthemeltflowpropertyimprovedbytheadditionofEVAtotheblend;thetensilestrength,theelongationatbreakandtheflowprop2ertydecreasedbytheadditionofactivecalciumcarbonate;thetensilestrengthincreased,andtheelongationatbreakandtheflowpropertydecreasedbytheadditonofHDPE1　　Keywords　EVA,PE,blend,rheologicalproperty

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