PVDF/PMMA薄膜制备及改性研究

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聚偏氟乙烯(PVDF)由于其特殊的化学结构而具有优异的化学稳定性、耐候性和良好的力学性能,因此PVDF薄膜可以被用作户外包装材料。但是PVDF的表面亲水性差、不易与基材粘附、熔融粘度高和价格昂贵等缺点限制了PVDF薄膜的应用。为改善这些不足之处,近年来人们用丙烯酸类树脂改性PVDF。  本文采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)改性PVDF,选用两种不同型号的PVDF制备PVDF/PMMA薄膜,并研究其相关性能。通过研究表明:所制备的两种薄膜都具有优异的力学性能和尺寸稳定性,并且在紫外和湿热老化1000h后仍具有良好的力学性能,但是两种薄膜的表面形貌差异较大,由B型号PVDF制备的PVDF/PMMA薄膜中钛白粉的团聚现象比较严重。总体来看,采用A型PVDF树脂制备的薄膜性能较好。PVDF/PMMA薄膜用作户外封装材料,需要具备良好的阻隔性能。研究表明:两种薄膜均有优异的阻隔氧气和水蒸气的性能,但是与国外成品膜相比还存在一定差距。本文对影响薄膜氧气透过量的因素进行研究分析,结果表明升高温度能大幅增加薄膜的氧气透过量,但是湿度对PVDF/PMMA薄膜的氧气透过量几乎没有影响。在湿热和紫外老化中薄膜的氧气透过量都呈现先上升后下降最后上升的趋势。为提高薄膜的阻隔性能,本文采用添加不同种类有机蒙脱土制备PVDF/PMMA共混物。通过X-射线衍射分析(XRD)对共混物进行表征,分析了不同种类的蒙脱土在聚合物中的分散状态。并且研究蒙脱土种类和添加量的不同对共混物熔融指数、力学性能、老化性能和阻隔性能的影响,研究发现共混物的熔融指数随着蒙脱土含量的增加出现先上升后下降的现象,但添加适量DK5蒙脱土不但能提高共混物的力学性能也能提升其耐老化性能。对共混物进行阻隔性能测试,通过比较PVDF/PMMA与PVDF/PMMA/DK5的氧气透气量和透过系数发现,添加1份DK5蒙脱土的共混物氧气透过量下降了近20%。
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