论文部分内容阅读
聚氯乙烯(PVC)由于其树脂粉原料来源广泛,生产价格成本较低,同时其产品具有一系列优良性能,被普遍应用在农业薄膜、生物医药、食物包装等领域。为了提高产品韧性和弹性,需要向PVC中加入大量塑化剂,但在使用过程中,塑化剂会向周围环境中迁移,严重时会使制品性能发生较大变化,同时其能够经多种途径侵入人体组织产生毒害作用,伴随人们健康及环境保护意识的提高,呼吁禁止使用有害塑化剂的声音越发强烈。本文以微层挤出加工技术为依托,制备了以PVC为基体的不同复合材料,同时以微层挤出技术对PVC及其复合材料中塑化剂DOTP迁移抑制性能为切入点,进行了系统深入的研究。主要内容和研究成果如下：(1)利用模流分析软件Moldex3D对层叠单元流道进行了模拟,结果表明：该层叠单元采用扭转曲线设计,熔体在其中能够均匀流动,有利于制品均匀分层及制品质量的改善；该扭转流道中存在较强的持续剪切作用,纤维填充模拟表明该剪切作用有利于实现其均匀分散和可控取向。(2)采用微层挤出技术制备了1、9、81、729层单组份PVC样品,并对其抑制塑化剂DOTP向其它物质中迁移进行了研究,结果表明,高分子熔体在层叠单元流道中受到持续剪切,分子链沿着挤出方向以更加规整和致密的形态排布,分子链的有序排布对抑制样品中塑化剂DOTP向其它物质中的迁移有显著作用,且这种作用伴随微层层数的增加而增强,当加入六节层叠单元时,样品中塑化剂DOTP挥发稳定性、水抽出稳定性、固体迁移稳定性分别提升64.37%、41.38%、79.53%。(3)PVC中加入适量纳米CaCO3,不仅能够降低生产成本,同时可抑制软PVC产品中塑化剂DOTP向其它物质中迁移。本文利用微层挤出技术制备了PVC/CaCO3,SEM和流变测试显示,纳米CaCO3能够较均匀分布在PVC中,当加入9份纳米CaCO3,串联六节层叠单元时,样品抑制塑化剂DOTP向其它物质中迁移性能最好,其塑化剂DOTP挥发稳定性、固体迁移稳定性分别提升76.59%、89.05%。(4)PVC中加入OMMT并使其剥离和取向排布可形成大量二维片状结构,从而延长塑化剂DOTP扩散路径,将显著提高样品抑制塑化剂DOTP向其它物质中迁移的能力。本文利用微层挤出技术制备了PVC/OMMT复合材料,当加入2.5份OMMT,串联六节层叠单元时,样品表现出优异的抑制塑化剂DOTP迁移能力,其塑化剂DOTP挥发稳定性、水抽出稳定性、固体迁移稳定性分别提升72.79%、65.75%、88.33%,。(5)利用微层挤出技术在成型加工方面的优势,结合吹塑成型加工技术,制备了PVC大棚膜,结果表明,层叠后的吹塑样品其抑制塑化剂DOTP迁移能力以及力学性能均优于不加层叠单元直接吹塑的样品。