線型（xíng）低密度聚（jù）乙烯（LLDPE）是以（yǐ）乙烯與α-烯烴（如1-丁烯）共聚得到（dào）的聚乙烯樹脂，其密度範圍為0.910～0.940 g/cm3。LLDPE薄（báo）膜的綜合性能優異，具有良好的拉伸和撕裂強度，且（qiě）耐寒（hán）、耐候性較好，是適合不同（tóng）地區氣候條件被廣泛使用的通用薄膜（如農膜、棚地膜等（děng））材料。LLDPE的（de）分子鏈通常呈（chéng）線型結構，主鏈上含有少量短支鏈結構（gòu），幾乎（hū）沒有長支（zhī）鏈，因此在結晶時分子間排列較規整，形成的（de）結晶尺寸較大，導致其薄膜產（chǎn）品的衝擊（jī）韌性（xìng）和抗穿（chuān）刺性能（néng）較差，透光性也不（bú）如低密度聚乙烯。

茂金屬（shǔ）聚乙烯（mPE）是（shì）指茂金屬催化劑催化（huà）聚合得到的聚乙烯，其特（tè）點是相對分子質量分布（bù）窄、分子鏈為長支鏈結構且分布（bù）均勻，將其（qí）與普通LLDPE共混時可顯（xiǎn）著改善LLDPE的強度、韌性和抗（kàng）穿刺性能，並可提高薄膜透明性。但mPE存（cún）在生產成本高和不易加工等（děng）缺點，使其應用受到一定限製。用輻照法可在聚乙烯分子鏈上生成活性自由基，並引發枝（zhī）化反應形成長支鏈，利用該方法製（zhì）備的長鏈支化聚乙烯性能優異，尤其是加工性能好。

采用γ射線對LLDPE進行輻照處理得到輻照LLDPE（xPE）。用xPE和mPE分別與LLDPE共混改性（xìng）製得抗穿刺LLDPE/xPE和LLDPE/mPE薄膜。利用DSC，GPC，SEM等方法分析了薄膜的抗穿刺性能。

一般認為聚乙烯薄膜的抗穿刺力與其分子（zǐ）鏈上的支化鏈分（fèn）布有密切關（guān）係，mPE的分子鏈上由於含（hán）有（yǒu）少量長支（zhī）鏈，可提高（gāo）材料性能，故常用於共混改性提高聚乙烯的抗穿刺性能。3種LLDPE薄（báo）膜的抗穿刺性能曲線見圖1。從圖1可看（kàn）出，LLDPE/mPE薄膜的抗穿刺力相比LLDPE薄膜（mó）顯著提高（gāo）。這是（shì）因為，mPE更規整的鏈結構及（jí）少量長支鏈改進了LLDPE薄膜的抗穿刺（cì）性能。LLDPE/xPE薄膜的抗穿刺性能也明（míng）顯好於LLDPE薄膜，基（jī）本與LLDPE/mPE薄膜的抗穿刺實驗曲線接近，這與xPE主鏈上形（xíng）成（chéng）了少量（liàng）長支鏈的結論相吻合。

3種LLDPE抗穿刺（cì）性能曲線

厚度（dù）為30 μm 的3種LLDPE薄膜的抗（kàng）穿刺性（xìng）能，LLDPE薄膜的抗穿（chuān）刺力為12.5 N。對於LLDPE/xPE薄膜，當m（LLDPE）∶m（xPE）=90∶10時（shí），LLDPE/xPE薄膜的抗穿刺（cì）力為12.7 N，較LLDPE薄（báo）膜（mó）僅提高了1.6%。這可能是因為，xPE中的長支鏈含量較低，當其用（yòng）量較少時（shí），其（qí）增（zēng）強（qiáng）分子鏈纏結的效果還不明顯。隨xPE含量的增大，LLDPE/xPE薄膜的抗穿（chuān）刺（cì）力先逐漸增大後略有減小。當m（LLDPE）∶m（xPE）=80∶20時，LLDPE/xPE薄膜的抗（kàng）穿刺力為（wéi）14.4 N，較LLDPE薄膜提高了15.2%，說明xPE用量（liàng）的提高可使共混體係中長支鏈明顯增加，體係中分子鏈纏結和晶區“係帶”增加，從而提高（gāo）薄膜的抗穿刺（cì）性能。對於LLDPE/mPE薄膜，當m（LLDPE）∶m（mPE）=90∶10時（shí），薄膜抗（kàng）穿刺力為14.5 N，較LLDPE薄（báo）膜提高約16.0％；繼續增大mPE的含量，薄膜的抗穿刺（cì）力變（biàn）化不大。實驗結果表明，少量的mPE即（jí）可明顯提高LLDPE/mPE薄膜的抗穿刺性能，這是由（yóu）於mPE的相對分子質量分布更窄、分（fèn）子結構更規整（zhěng）、長（zhǎng）支鏈較多且分布更加均勻。

薄膜的抗穿刺（cì）能

薄膜（mó）的抗穿刺能（néng）可更全麵反（fǎn）映薄（báo）膜的抗穿刺性能。采用下式計算LLDPE薄膜的抗（kàng）穿刺能：

E＝∫FD

公式中，

E為抗穿（chuān）刺能（néng），mJ；

F為抗穿刺（cì）力，N；

D為穿刺位移，mm。

3種LLDPE薄（báo）膜的抗穿刺能，當m（LLDPE）∶m（xPE）=90∶10時，LLDPE/xPE薄膜的抗穿刺（cì）能為237.1 mJ，較LLDPE薄膜提高了10.5％ 。繼續增加xPE的含量， 當m（LLDPE）∶m（xPE）=80∶20，m（LLDPE）∶m（xPE）=50∶50時（shí），LLDPE/xPE薄膜的抗穿刺能分別為268.0 mJ和264.0 mJ，較LLDPE薄膜分別提高了（le）24.9%和23.0%，即隨xPE含量（liàng）的增大，LLDPE/xPE薄膜（mó）的抗（kàng）穿刺能先增大後略有減（jiǎn）小。對於LLDPE/mPE薄膜，當m（LLDPE）∶m（mPE）=90∶10時，薄膜抗穿刺能為288.7 mJ，較LLDPE薄（báo）膜提高了34.5%；繼續（xù）增大mPE含量，LLDPE/mPE薄膜的（de）抗穿（chuān）刺能先略有減小（xiǎo）後略有增大（dà），總體（tǐ）變化幅度不大，說明mPE用量對LLDPE/mPE薄膜的抗穿刺能影響較小。實驗結（jié）果表明，雖（suī）然xPE和（hé）mPE中長支鏈的含量不同，但均（jun1）可增加LLDPE分子鏈間的纏結和（hé）分子鏈間作用力，使薄膜在一定外力作用下（xià）不發生破壞形變的（de）時間（jiān）延長（zhǎng），因此延長了薄膜使用壽命。

試樣的（de）GPC曲線（xiàn），從GPC圖可看出，LLDPE的Mw=105 600，Mw/Mn=4.21；而xPE的Mw=113 600，且Mw/Mn=3.68，說明輻照是（shì）以枝化（huà）或偶聯反應為主（zhǔ），使一部分低相對分（fèn）子質量的（de）分子鏈接枝到主鏈上形成長支鏈，使（shǐ）Mw略有增大，且分布變窄，這說明薄膜（mó）抗穿刺性能的增（zēng）加與LLDPE/xPE中低相對分（fèn）子質量部（bù）分含量的降低、長支鏈含量的增（zēng）加密切相關。mPE的Mw＝116 400，相對分子質（zhì）量分布更窄，Mw/Mn僅為3.04，說明其低相對分子質量部分含量相對較低，此外聚合形成的（de）長支鏈分布（bù）也比較均勻，所以即使用量較（jiào）少，LLDPE/mPE薄膜抗穿刺性能也能得到明顯（xiǎn）改善（shàn）。

熱性能的測試結果

3種LLDPE薄膜的DSC數據見表2。從表2可看出，隨xPE的加入，LLDPE/xPE薄膜的結晶（jīng）溫度（Tc）較LLDPE略升高1～2 ℃，而熔點（Tm）以及熔融熱焓（ΔHf）均變化不大（dà），說明xPE形成的長支鏈有可能起到一定的成核作（zuò）用，促進結晶生長，但很（hěn）少量的長支鏈並不（bú）破（pò）壞LLDPE結晶（jīng）形態的完整，因此熔點和結晶度幾乎不變（biàn）。隨mPE用量的增加，LLDPE/mPE薄膜（mó）的結晶溫度和熔點均稍有下降，但熔融熱焓變化不大，這是由於mPE的相對分子質量（liàng）分布窄且短支鏈含量較低，因此影（yǐng）響（xiǎng）了LLDPE的結晶成核過程，使其結晶過冷度（Tm-Tc）略微增加。一般認為，LLDPE的熔點是由（yóu）含共單體少的（de）高相對分子質量部分決定，mPE的熔點（diǎn）低於LLDPE，故LLDPE/mPE的熔點略有下降。

2.4 SEM的表征結果

與（yǔ）LLDPE薄膜相比，LLDPE/xPE和LLDPE/mPE薄膜均產生了更密集和更均勻分布的銀紋化，並逐漸擴（kuò）展成纖維化，直至（zhì）薄膜最終發生破損斷裂。 

這是因為，xPE和mPE中少量的長支（zhī）鏈促進了（le）LLDPE分子鏈間的纏結，使其受到外力作用時可通過分子鏈解纏結、分子鏈間摩擦（cā）增大等更有效耗散外力作用，使薄膜的抗穿刺性（xìng）能得以提高。而長支鏈（liàn）分布越均勻，對外力作用的耗散也越明顯，薄膜的抗穿刺性（xìng）能（néng）也越好。

3 結論 

1） xPE和mPE與LLDPE共混改性可提高LLDPE薄膜的抗穿刺性能。對於LLDPE/xPE薄膜，隨（suí）xPE用量的增大，抗穿刺力增大，當m（LLDPE）∶m（xPE）=80∶20時，LLDPE/xPE薄膜的抗穿刺力為14.4 N，較（jiào）LLDPE薄膜提高了15.2%。對於LLDPE/mPE薄膜，少（shǎo）量的mPE用（yòng）量即可提高薄膜的抗穿刺性能，當（dāng）m（LLDPE）∶m（mPE）=90∶10時，薄膜抗穿刺力為14.5N，較LLDPE薄膜約提高16.0%。

2）當m（LLDPE）∶m（xPE）=80∶20時，LLDPE/xPE薄膜的抗穿刺能為268.0 mJ，較LLDPE薄膜提高了24.9%。當m（LLDPE）∶m（mPE）=90∶10時，LLDPE/mPE薄膜的抗穿刺能為288.7mJ，較LLDPE薄膜提高了34.5%。

3）xPE和（hé）mPE中均含有少量長（zhǎng）支（zhī）鏈，有利於增（zēng）強分子鏈間的纏（chán）結，並提高分子鏈間的相互作用力，從而改善LLDPE薄膜的抗穿刺性（xìng）能，延長薄膜使用（yòng）壽命。

資（zī）料來源：薄（báo）膜通（tōng）

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