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随着生活水平日益提高,人们对高阻隔并具有优异综合性能的塑料包装材料需求剧增。双向拉伸聚酰胺6(BOPA6)薄膜阻隔性能较好、柔顺性优良、强度高、耐冲击、无毒无害,广泛应用于包装领域。然而常规BOPA6薄膜的阻隔性能相对于铝箔等高阻隔材料仍有一定差距,进一步提高BOPA6薄膜的阻隔性能可扩大其使用范围,具有重要的现实意义。本论文通过引入具有高阻隔性的乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)来进一步提高BOPA6薄膜的阻隔性能。主要研究内容和创新点如下:(1)PA6/EVOH复合材料。通过熔融共混法将EVOH与PA6基体均匀混合制备PA6/EVOH复合材料。研究发现,EVOH阻碍薄膜中PA6的γ型晶体的生成,促进α型晶体的生成,提高结晶度。复合材料的黏度与剪切速率的关系可以通过幂律模型拟合,可用Arrhenius方程描述复合材料黏度与温度的关系。随着EVOH含量的增加,复合材料的表观黏度(η_a)和复数黏度|η*|增加,特别是当EVOH添加量达到15wt%时,黏度提升幅度较大。PA6和EVOH之间具有较好的相容性,并且在EVOH的添加量达到15 wt%时,复合材料内部形成微观相分离结构。含35 wt%EVOH的PA6/EVOH复合材料,其断裂伸长率和冲击强度分别提高143%和27.3%。(2)不同拉伸比的PA6/EVOH单向和双向拉伸薄膜。通过挤出流延的方式制备PA6/EVOH(15 wt%)预制膜,采用双向拉伸机将预制膜单向和双向拉伸。研究表明,单向拉伸促使PA6晶体的(020)晶面垂直于MD方向(MD为拉伸方向),而双向拉伸进一步促使(002)晶面平行于MD-TD平面。拉伸不仅促进PA6/EVOH薄膜结晶而且促进其相结构和晶体取向,随着拉伸比的增加,晶体的取向度增加。单向拉伸薄膜在MD的拉伸强度随着拉伸比的增加而提高,TD的拉伸强度降低,而双向拉伸薄膜的力学性能在MD和TD方向上平衡均化。其中,拉伸比为(3×3)的双向拉伸膜具有较高的强度与韧性。此外,单向和双向拉伸均能提高薄膜的阻隔性能,且双向拉伸后的薄膜其阻隔性能更佳。(3)不同配方的PA6/EVOH双向拉伸薄膜。通过挤出流延随之双向拉伸制备拉伸比均为(3×3)的PA6/EVOH双向拉伸薄膜。研究发现PA6/EVOH复合材料在加工过程中未降解。PA6/EVOH双向拉伸薄膜的阻隔性能显著增加,当EVOH的含量为35 wt%时,薄膜的阻隔性能提高超过一倍。PA6/EVOH双向拉伸薄膜的强度、模量和韧性都有所提高,其中模量最大达到2574MPa,增加约1.7倍。由此可见,PA6/EVOH双向拉伸薄膜具备优异的力学和阻隔性能,有望作为高阻隔并具有优异综合性能的薄膜应用于包装领域。