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透气型LDPE复合材料的结晶结构与性能研究

作　者: 李小科
导　师: 赵梓年
学　校: 天津科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 低密度聚乙烯无机填料热塑性弹性体抗菌膜透气性透湿性结晶结构
分类号: TQ325.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 34次
引　用: 1次
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内容摘要

本论文以LDPE为基材,针对改善薄膜的力学性能、透气性和透湿性,用填充改性的方法,制备了LDPE/无机填料复合膜和LDPE共混复合抗菌膜,用共混改性的方法制备了LDPE/热塑性弹性体共混膜,并对LDPE/无机填料复合膜、LDPE共混复合抗菌膜和LDPE/热塑性弹性体共混膜的力学性能、透气性、透湿性及抗菌膜的抗菌性能进行了研究。同时用偏光显微镜观察了球晶结构变化情况,用DSC研究了非等温结晶动力学,并对结晶结构与性能的关系进行了研究。首先,采用SiO2、CaCO3等无机填料改性聚乙烯复合膜,研究了无机填料添加量对复合膜的力学性能、透气性能和透湿性能的影响。结果表明,随着添加量的增加,聚乙烯复合膜的力学性能逐渐下降,但是气体透过系数先增加后下降,水蒸气透过系数先增加后趋缓；抗菌膜的抗菌效果随抗菌剂的添加量的增加而增加。其次,采用EBA、EMA等热塑性弹性体改性聚乙烯共混膜,研究了热塑性弹性体添加量对共混膜的力学性能、透气性能和透湿性能的影响。结果表明,随着热塑性弹性体添加量的增加,聚乙烯共混膜的力学性能逐渐增加,气体透过系数和水蒸气透过系数也呈增加趋势。最后,分别研究了上面两种类型的膜的结晶形态与薄膜性能的关系。结果表明,添加无机填料后,LDPE结晶度降低,球晶体积变小,数量增多；添加热塑性弹性体后,LDPE结晶度增加,球晶体积变小,数量增多,从而使得薄膜的力学性能、透气性能和透湿性能产生相应的影响。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 前言  8-24
  1.1 聚乙烯的结构、性能与改性  8-12
    1.1.1 低密度聚乙烯的结构性能及应用  8
    1.1.2 聚乙烯的改性  8-12
  1.2 微孔膜的研究进展  12-14
    1.2.1 微孔膜的制备方法  12-13
    1.2.2 微孔膜的透气原理  13-14
    1.2.3 微孔膜的应用现状及发展前景  14
  1.3 抗菌膜的研究与进展  14-17
    1.3.1 抗菌剂的种类  14-15
    1.3.2 抗菌塑料的制备方法  15-16
    1.3.3 抗菌膜的应用现状与前景  16-17
  1.4 聚合物结晶研究方法和表征方法  17-22
    1.4.1 聚合物结晶研究方法  17-21
    1.4.2 结晶结构的表征方法  21-22
  1.5 本课题研究的目的、意义及内容  22-24
    1.5.1 本课题研究的目的和意义  22-23
    1.5.2 本课题研究的主要内容  23-24
2 实验材料与方法  24-28
  2.1 实验材料与器材  24-25
    2.1.1 实验原料  24-25
    2.1.2 实验仪器与设备  25
  2.2 薄膜的制备  25-26
    2.2.1 无机填料复合膜的制备  25-26
    2.2.2 热塑性弹性体共混膜的制备  26
    2.2.3 LDPE共混复合膜的制备  26
  2.3 薄膜的基本性能测试  26-28
    2.3.1 力学性能的测定  26
    2.3.2 气体透过性能的测定  26-27
    2.3.3 水蒸气透过性能的测定  27
    2.3.4 DSC的测定  27
    2.3.5 偏光显微镜对聚合物结晶结构的观察  27
    2.3.6 抗菌性能测试  27-28
3 结果与讨论  28-58
  3.1 无机填料对LDPE复合膜性能的影响  28-40
    3.1.1 无机填料对LDPE复合膜结晶性能的影响  28-34
    3.1.2 无机填料对LDPE复合膜力学性能的影响  34-36
    3.1.3 无机填料对LDPE复合膜透气性能的影响  36-39
    3.1.4 无机填料对LDPE复合膜水蒸气透过性能的影响  39-40
  3.2 热塑性弹性体对LDPE共混膜性能的影响  40-49
    3.2.1 热塑性弹性体对LDPE共混膜结晶性能的影响  40-45
    3.2.2 热塑性弹性体对LDPE共混膜力学性能的影响  45-47
    3.2.3 热塑性弹性体对LDPE共混膜透气性能的影响  47-48
    3.2.4 热塑性弹性体对LDPE共混膜水蒸气透过性能的影响  48-49
  3.3 抗菌剂对LDPE共混复合膜性能的影响  49-58
    3.3.1 抗菌剂对LDPE共混复合膜结晶性能的影响  49-53
    3.3.2 抗菌剂对LDPE共混复合膜力学性能的影响  53-55
    3.3.3 抗菌剂对LDPE共混复合膜透气性能的影响  55-56
    3.3.4 抗菌剂对LDPE共混复合膜水蒸气透过性能的影响  56
    3.3.5 抗菌剂对LDPE共混复合膜抗菌性能的影响  56-58
4 结论  58-59
5 展望  59-60
6 参考文献  60-65
7 攻读硕士学位期间发表论文情况  65-66
8 致谢  66

透气型LDPE复合材料的结晶结构与性能研究

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