极性接枝对聚乙烯棚膜的电晕及涂覆性能影响

作     者：田雨川 周炳 朱美芳 王洪学 Yuchuan Tian;Bing Zhou;Meifang Zhu;James H Wang

作者机构：中石化(上海)石油化工研究院有限公司上海201208 东华大学材料科学与工程学院上海200051 

出 版 物：《高分子材料科学与工程》 (Polymer Materials Science & Engineering)

年 卷 期：2023年第39卷第2期

页      面：89-98页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFB0302500) 

主　　题：反应挤出接枝改性聚烯烃 电晕 纳米涂覆 茂金属聚乙烯 紫外加速老化 

摘      要：传统聚烯烃棚膜在生产中电晕处理往往需要消耗大量电能,且表面极性功能持效期较短,不利于可持续发展。为解决以上问题,文中采用反应挤出技术路线,将2种不同的极性单体——马来酸二丁酯(DBM)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA),接枝于茂金属线型低密度聚乙烯(mLLDPE)上,吹膜得到接枝改性聚乙烯膜,并通过电晕与涂覆纳米涂层进一步增强其表面极性,使其达到超亲水状态。通过不同的表征手段系统研究了电晕强度、单体种类及含量对接枝改性膜表面极性的影响,以及它们与纳米涂覆液之间的相互作用。由衰减全反射傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析得知,电晕后薄膜表面产生了C=O,C—O极性基团,并且发生了碳链断裂;通过接触角测试证实,相比于未改性聚烯烃膜,接枝后改性聚烯烃膜的表面极性显著提高,达到相同接触角所需的电晕能耗大大降低;通过扫描电镜对纳米涂液涂覆后的改性聚烯烃膜表面形貌研究发现,极性单体DBM的接枝能够增强膜表面与超亲水纳米涂覆液之间的相互作用,从而大幅减少干燥过程中产生的涂层裂痕;最后,氙灯加速老化试验证实,接枝的DBM单体可以有效延缓涂覆膜的表面极性老化失效过程,延长改性涂覆膜的持效期。论文展示了接枝改性可提升高性能聚烯烃(HPO)棚膜的涂覆效果与功能持效期,有助于延长棚膜的使用寿命。