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引言

日常生活中我們逛超市的時候,，各種商品都會有包裝袋，這些袋子拿起來特別輕,，那這些袋子是什么材料制成的呢,？其實(shí)大部分是好幾層薄膜擠壓而成，然后再印刷人們喜愛的圖案,，最終成為我們看到的產(chǎn)品樣子,，這其中的生產(chǎn)工藝也是PE膜廠家經(jīng)常用的，就是多層共擠技術(shù),。

1.多層共寄出復(fù)合薄膜

薄膜之間的性能可以相互取長補(bǔ)短,，通過各層材料性能之間的互補(bǔ)，可制得高性能的復(fù)合薄膜,，因此通過結(jié)合PE,PA ,EVOH等樹脂經(jīng)過多層共擠技術(shù),，能生產(chǎn)出高品質(zhì)、高性能薄膜,。

2.多層共擠出機(jī)生產(chǎn)車間及工藝模擬圖

實(shí)驗(yàn)背景介紹

該實(shí)驗(yàn)是一個針對PE/PA復(fù)合多層薄膜的熱物性分析案例,，我們分別利用了DSC、TMA以及顯微系統(tǒng)展開相關(guān)的探索,。

在研究開始前我們同樣需要先對PE和PA的一些基本的特征溫度點(diǎn)有所了解,，這也是我們做其他樣品的熱分析時所要進(jìn)行的必要步驟。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

下圖是該多層薄膜的DSC測試曲線,，在20K/min的升溫-降溫-升溫循環(huán)下,，一次升溫顯示約108°C處的熔融峰（PE-LD），約120°C的肩峰為（PE-LLD）,，177°C處的第二個峰（PA 12）和第三個峰191°C處的熔化峰（PA 11）,。同一樣品的第二次加熱運(yùn)行顯示對應(yīng)于四種不同聚合物成分的四個熔融峰。通過DSC曲線的峰值溫度表明多層膜由PE-LD,，PE-LLD,，PA 12和PA 11復(fù)合材質(zhì)所構(gòu)成。

梅特勒托利多 差示掃描量熱儀DSC

3.多層膜的DSC測試曲線

我們同時通過TMA（3mm ball probe,，壓縮模式）也來進(jìn)行相關(guān)的探索,，研究了TMA測試過程中升溫速率以及探頭壓力大小對測試結(jié)果的可能影響。

梅特勒托利多 熱機(jī)械分析儀TMA

圖4中,，上部圖為TMA的測試曲線,，下部圖為TMA曲線的一階微分，我們通過一階微分曲線可以讀出較為明顯的峰值溫度,，這是由于多層膜中的組分在升溫過程中熔化所帶來的尺寸變化,。同時我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)升溫速率為20K/min時,，壓力越小,，對于此類多層材質(zhì)的組分分析,，分辨率越好，在0.1N時,，PA12所對應(yīng)的那個肩峰是更為明顯的,。

4.不同探頭壓力下的TMA測試曲線

圖5為不同升溫速率下的多層膜TMA測試曲線，可以看出：當(dāng)探頭壓力一致是,，升溫速率越慢,，其分辨率相對更好。

5.不同升溫速率下的TMA測試曲線

我們可以通過上述探索,，確定出針對此類多層膜樣品相對更佳的TMA測試方法,，較低的升溫速率和較小的探頭壓力分辨率更高。

最后,，同樣可以通過顯微系統(tǒng)對該薄膜的橫截面進(jìn)行微觀形貌的分析,，來進(jìn)一步與DSC和TMA的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行相互佐證以明確該多層膜的材質(zhì)組成。圖6為多層膜的截面微觀形貌,，可以看出明顯的膜間界面,，4個不同的材質(zhì)（陰影）所構(gòu)成的7層共擠出薄膜。

我們也可以通過顯微鏡的比例尺去計算其具體每層薄膜的厚度,，與TMA的尺寸變化數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向?qū)Ρ?，進(jìn)一步明確此類測試方法針對該薄膜的組分分析是正確和可靠的。

6.多層膜的截面微觀形貌（顯微鏡放大460倍）

總結(jié)

l 針對此類多層共擠出薄膜的組成,，我們可以通過不同的熱分析設(shè)備和顯微系統(tǒng)等，綜合其測試結(jié)果來進(jìn)行研究和探索,，以明確測試結(jié)果的可靠性,。

l 在測試過程中，測試方法的設(shè)置對于測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度也是有較大影響的,，可以通過階梯式設(shè)置參數(shù)和控制變量來明確最優(yōu)的測試方法,。