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间部分相容,但相容性不及HDPE/LLDPE。EVA中的醋酸乙烯酯部 可见后者与铝塑带树脂贴合更紧密,从而表现出比MDPE更高的
分降低其结晶度,导致EVA有较低的熔点,在热合复合护套料过 热合强度,也从侧面证实了HDPE/LLDPE与铝塑带热熔胶EVA树脂
程中,低熔点的EVA热熔胶可以很好地铺展到护套料薄片上而形 间存在着紧密的分子链缠结。
成黏结层。
表 2: EVA 与样品的接触角和界面张力
4.S SAXS分析
图 6
小角X射线(SAXS)是研究聚合物亚微观形态结构的一种
有效手段。聚合物体系因形成界面结构,会影响电子密度的均
匀性,光束在一定的角度范围内,因重叠而相干散射。假设共 6.热熔胶EVA与护套料的表面能及界面张力
混体系中分散相可以在连续相中运动扩散,并可在两相界面处 护套料作为与铝塑带热熔胶EVA直接黏接的一层,其与EVA
形成具有一定厚度相容区域 [16] ,通过对SASX数据处理,再利用 间的界面张力直接决定着两者的界面缠结与黏合强度。通过测
Porod定律就可比较共混物的界面层厚度和分散相尺寸。HDPE 量蒸馏水在护套料及EVA树脂表面的接触角计算了护套料与 EVA
,LLDPE和m-LLDPE三者重复单元类似,因而组分间会产生一定相 的表面自由能及两者间的界面张力(见Tab.2)。由Tab.2可以
互作用,但由于支化结构的不同,组分之间只能部分相容。从 看出,对比纯HDPE,LLDPE,m-LLDPE,MDPE及共混物,极性EVA
Fig.6a中可以看出,A70共混物界面层厚度最大,对应图中最大 树脂最具亲水性,其与水的接触角最小,约为82.59°。共混
直线斜率,表明两者相容性好,从而形成界面层多重叠,减弱 后,护套料用HDPE/LLDPE,HDPE/m-LLDPE接触角分别介于纯组
尖锐界面引起的散射。同时由于LLDPE分子量分布宽且支链多, 分之间,且随HDPE含量的增加,2种共混物的接触角均呈逐渐减
HDPE与LLDPE分子链段相互分散,支链互穿与晶面重叠形成缠结 小趋势,愈加接近EVA,且小于MDPE。与此同时,护套料表面
网络结构。当结晶相分离时,分散相的聚集趋势由于不同链段 自由能逐渐增大,与热熔胶EVA的界面张力逐渐降低,且在相
之间的排斥而逐渐衰减 [17] ,因而分散相尺寸最小(Fig.6b)。 同 HDPE含量下,HDPE/LLDPE与EVA间的界面张力略低于HDPE/
5.剥离测试后护套料表面形貌 m-LLDPE与EVA间的界面张力。界面张力的降低,表明HDPE/
LLDPE与EVA分子链相互作用力增大,最终导致护套料与热熔胶
图 7 护套材料剥离表面的 SEM 图像 a:A100;b: A0;c:B0;d: MDPE;e: A70;f: B70
间的界面黏结力增大。但界面作用并不是决定热合强度的唯一
因素,还需要考虑护套料自身的柔顺性及相容性。
三、结论
(1)HDPE/LLDPE(7:3)共混物与铝塑带的热合强度为
27.2N/cm,优于MDPE的24.0N/cm,且力学性能更优。可以很好
地替代MDPE。
(2)190℃熔融状态下,低频区HDPE/LLDPE的lgG'-lgω
与线性偏离,且松弛指数(λ)随HDPE含量增加先减小后增大,
表明组分间分子链缠结先增强后减弱,为非均相体系。
Fig.7显示了HDPE,LLDPE,m-LLDPE,MDPE,A70及B70分 (3)LLDPE含量的增加会降低共混物中HDPE的熔点,二者
别与铝塑带剥离后护套料表面的微观形貌。与HDPE相比,LLDPE 分子间存在相互作用力,在熔融态具有良好相容性。
和m-LLDPE密度小、晶层薄、熔点低,达到稳定热合时需要的 (4)与m-LLDPE相比,LLDPE共混物分散相尺寸更小,
能量低,因而起封温度更低。因此,在相同温度下,LLDPE及 界面层厚度更厚,共混物分子界面表现出更多重叠。与HDPE/
m-LLDPE与铝塑带的界面缠结最好,剥离面粗糙,而HDPE正好相 m-LLDPE相比,HDPE/LLDPE与EVA的表面张力更小,界面黏结力
反,表面比较平整。MDPE表现出一定的粗糙度,同时与MDPE相 更大。
比,A70与B70与铝塑带的剥离面无论孔径还是粗糙度都更高,
网络电信 二零二零年五月 57