文档介绍：共挤出法制备交替多层高分子复合材料
王明郭少云* 李姜沈佳斌 许双禧
(高分子材料与工程国家重点实验室,四川大学高分子研究所,四川,成都,610065)
近年来,[1]、[2]等人用共挤出的方法制备了几十到几千层的交替多层高分子复合材料。这类材料不仅同时具有两种不同聚合物材料的优良特性,而且还会产生协同效应,使其在力学性能、阻隔性能、光学性能、导电性能等方面具有独特之处。另外,此种材料为扩散、粘接、结晶等基础理论研究提供了很好的模型。
本实验室自主开发了一套共挤出体系,如图1所示,两种不同的高分子熔体分别从两台挤出机挤出,经过不同的流道在连接器(feed block)出口处合并成一股两层的熔体,然后进入分层单元(multiplying element),分层单元可以成倍地增加熔体的层数(如图2所示),最后在牵引装置的作用下,多层复合材料经过冷却装置被牵引出分层单元。
利用这套共挤出体系我们已经成功制备了32层(4个分层单元)PA/HDPE多层复合材料以及64层(5个分层单元)PS/EPDM多层复合材料,如图3扫描电镜照片所示。
具有交替多层结构的复合材料在很多性能上不同于普通共混的材料,例如图4所示,PS/EPDM普通共混材料为不透明的材料,而相应的PS/EPDM多层复合材料为透明的材料。
Figure 1 Schematic representation of the micro-layer co-extrusion system.
Figure 2 It illustrates how two multiplying elements multiply the number of layers from 2 to 8. Two-layer polymer melt stream from the feed block flows through a series of multiplying elements: each element splits the melt vertically, spreads it horizontally, and finally bines it to twice the number of layers.
PA/HDPE 32 layers PS/EPDM 64 layers
Figure 3 SEM micrographs of posites obtained by the co-extruder system. For PA/HDPE 32 posite, formic acid was used to etch the PA. For PS/EPDM 64 posite, butanone was used to etch the PS.
PS/EPDM (pound) PS/EPDM (64 posite)
Figure 4 Photograghs of the 64-posite and the pound. posites contain 28% EPDM, and the total thickness of both sheets is ca. .
参考文献
T. Alfrey, Jr., . S