Page 38 - 《橡塑技术与装备》2019年2期（1月下半月塑料版）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

1.4 试样制备 PVA 用量进一步增加，阻隔材料的冲击强度急剧下降，
把尼龙 6 与聚乙烯醇在干燥箱内严格干燥 12 h， 但是 PVA 用量超过 15% 以后，冲击强度的变化趋于
然后将尼龙 6、聚乙烯醇和聚乙二醇按实验比例混合 平缓。在 PVA 用量为 20% 时，阻隔合金的冲击强度
均匀。经由同向双螺杆挤出机挤出造粒，其中，螺杆 最低。这可能是因为尼龙 6 和聚乙烯醇的相容性一般，
转速 110 r/min，挤出机各段温度控制如表 2 所示。粒 过量的聚乙烯醇成为应力集中点，导致尼龙 6/ 聚乙烯
料干燥后，将粒料放入注塑机注塑打样，其中，注塑 醇阻隔材料冲击强度的下降。
压力为 70bar，注塑机各段温度如表 3 所示。
表 2 双螺杆挤出机控制温度
温区 1 2 3 4 5 6 7 8 9 机头 物料
温度 /℃ 95 170 220 240 240 245 250 250 250 250 240
表 3 注塑机各温区的温度
各温区 1 2 3 4 5 喷嘴
温度 /℃ 40 80 200 250 250 245

1.5 性能测试
（1）力学性能的测试 ：主要测试尼龙 6/ 聚乙烯
醇阻隔材料的冲击强度和拉伸性能，前者按照 GB/T
1843—2008 来 测 定， 后 者 根 据 GB/T 1040.2—2006

来测定，设定的拉伸速度为 50 mm/min。
（2）测定制备的阻隔材料的吸油率 ：通过注塑成 图 1 聚乙烯醇用量对尼龙 6/ 聚乙烯醇阻隔材料的
冲击强度影响
型制得标准试样条，在 80℃下干燥 24 h，此时，测量
它的重量，记为 W 1 ，接下来，将干燥后的试样条浸没 从图 2 可知，随着聚乙烯醇用量的增加，尼龙 6/
在 25℃的二甲苯中，计时 24 h，然后取出，快速测量 聚乙烯醇阻隔材料的拉伸强度先增大，然后稍减小，
其重量，记为 W 2 。吸油率的计算公式为 ： 最后在增大。虽在聚乙烯醇用量为 10% 的时候有部分
下降，但尼龙 6/ 聚乙烯醇阻隔材料的拉伸强度整体呈
W 2 —W 1
吸油值 = ×100%
W 1
现上升趋势。分析拉伸强度的初上升可能是由于少量
（3）扫描电子显微镜（SEM）：把试样条（冲击样条）
的聚乙烯醇与尼龙 6 之间有很好的作用效果，而出现
在液氮中低温淬断，在其表面喷金，用扫描电子显微
下降趋势可能是尼龙 6 与聚乙烯醇的相容性有限，聚
镜观察尼龙 6/ 聚乙烯醇阻隔材料断面的表面形貌。
乙烯醇与尼龙 6 无法继续反应，最后再出现上升趋势
（4）尼龙 6/ 聚乙烯醇阻隔材料流变性能的研究 ：
可能是随着聚乙烯醇用量逐渐增大，聚乙烯醇便作为
取样适量，选用圆形平面钢板夹具进行测试，钢板夹
应力集中点，此时的作用力大于不相容引起的作用力，
具直径 25 mm，测试距离 1 000 μm，频率扫描模式，
这便导致整体趋势表现出拉伸强度的增大。相反，阻
测试频率为 0.1~100 Hz，测试温度 190 ℃，应变为
隔材料的断裂伸长率随着聚乙烯醇用量的增加，整体
1.25%。
表现出下降的趋势。在聚乙烯醇用量为 10%~15% 时，
尼龙 6/ 聚乙烯醇阻隔材料的断裂伸长率有略微的上
2 结果与讨论
升。
2.1 尼龙 6/ 聚乙烯醇阻隔材料的力学性能
如图 1 所示，随着聚乙烯醇用量的增加，尼龙 6/ 2.2 尼龙 6/ 聚乙烯醇阻隔材料的阻隔性能
尼龙 6 在未加入聚乙烯醇时的阻隔性能较差，特
聚乙烯醇阻隔材料的缺口冲击强度呈现先升后降的趋
别是气密性较差，导致尼龙 6 在包装材料上的应用受
势。在聚乙烯醇用量较低的时候，可能是因为尼龙 6
到了极大的限制，因此需要加入聚乙烯醇进行共混改
的酰胺基团与聚乙烯醇的羟基基团发生作用形成了强
性。从图 3 中可以看出，随着聚乙烯醇用量的增加，
有力的氢键，增强了两相间的界面结合，当 PVA 用
尼龙 6/ 聚乙烯醇阻隔材料的吸油率显著下降，即材料
量为 5% 的时候，阻隔材料的冲击强度达到了最高值。
的阻隔性能得到了很大提升，且聚乙烯醇用量越多，
而在 PVA 用量高于 10%( 质量分数 ) 时以后，随着

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·24· 第 45 卷 第 期