1.1 实验原料与设备

原料：PA6，天津长芦海晶集团有限公司生产；马来酸酐，山东隆汇化工有限公司；LLDPE，中石化DFDA-7042（熔体流动速率2 g/10 min);HDPE，中国石油DGDX-6095。

设备：双螺杆挤出机（南京欧立TE-35同向双螺杆挤出机）；五层共挤吹膜实验机（瑞安市永邦机械厂）；微机控制电子万能试验机（美特斯工业系统有限公司）。

1.2 实验步骤

双螺杆挤出机制备马来酸酐接枝聚乙烯。将马来酸酐与LLDPE聚乙烯在TE-35型双螺杆挤出机中熔融、挤出、造粒、干燥。其中双螺杆挤出的实验条件：温度分布T1～T10为180～215℃，主机转速200～300 r/min。对马来酸酐接枝聚乙烯进行熔体质量检测。

五层吹膜机共挤吹膜工艺流程为：五层原料分料仓进料→单螺杆挤出机共挤→模头吹膜→提膜牵引→测厚→切边→卷轴。马来酸酐接枝聚乙烯层主要用于五层共挤薄膜的结合层，其中尼龙层置于第三层，第二层和第四层为结合剂层（即马来酸酐接枝聚乙烯层），第一层和第五层为HDPE层，待加料后实际熔体压力稳定后，五层吹膜机吹膜工艺条件见表1，取共挤成型薄膜进行检测。

1.3 性能测试

晶点数量。随机裁剪0.5 m×0.5 m=0.25 m2大小尺寸的多层共挤薄膜4块，共检测多层共挤薄膜尺寸为4×0.5 m×0.5 m=4×0.25 m2=1 m2，测定共计1 m2多层共挤膜上面的膜晶点数量。

熔体质量流动速率MFR。按照GB/T 3682—2000热塑性塑料熔体质量流动速率和熔体体积流动速率测定，测试温度200℃，法码重量2.16 kg。

拉伸强度。按照GB/T 1040-2006塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条件测试，使用电子万能试验机测试多层共挤薄膜的纵向拉伸强度和横向拉伸强度，测试温度为23℃，拉伸速率为300 mm/min。

剥离强度。参考GB/T 8808—1988软质塑料材料剥离试验方法，使用电子万能试验机测试多层共挤薄膜的T型剥离强度，剥离速度固定为100 mm/min。

拉伸强度和剥离强度在相同条件下平行测试5个样品，取其平均值。

氧气透过率。参考GB/T 19489—2021包装材料塑料薄膜和薄片氧气透过性试验库仑计检测法，温度23℃，相对湿度60%。

透光率。参考GB/T 2410—2008透明塑料透光率和雾度的测定。

2 过程与讨论

2.1 马来酸酐添加量对五层共挤薄膜晶点数量的影响

利用双螺杆挤出机制备马来酸酐接枝聚乙烯，马来酸酐在马来酸酐聚乙烯中的质量分数，即马来酸酐添加量对五层共挤薄膜晶点的影响见图1。由图1可以看出，随着马来酸酐添加量的增加，五层共挤薄膜晶点数量明显减少，这是由于马来酸酐的添加，提升了结合层与PA6层的结合强度。但是，马来酸酐添加量到达一定量后，一方面减少了结合层的熔体流动数量，另一方面马来酸酐过多容易产生交联副反应，分子量变大，产生晶点。

2.2 马来酸酐添加量对五层共挤薄膜拉伸强度的影响

首先利用双螺杆挤出机制备马来酸酐接枝聚乙烯，其次利用马来酸酐聚乙烯作为结合层制备0.085～0.095 mm五层共挤薄膜，最后对五层共挤薄膜进行性能检测。马来酸酐添加量对五层共挤薄膜拉伸强度的影响见图2。由图2可以看出，随着马来酸酐添加量的增加，纵向拉伸强度和横向拉伸强度都是先升高后降低。这是因为随着马来酸酐的增加，马来酸酐基团间形成较多的氢键，致使分子间作用力增大，但是，马来酸酐接枝聚乙烯的骨架仍然为PE分子链，马来酸酐添加量过多会影响分子链缠绕，影响五层共挤薄膜拉伸强度。

2.3 马来酸酐添加量对五层共挤薄膜剥离强度的影响

首先利用双螺杆挤出机制备马来酸酐接枝聚乙烯，其次利用马来酸酐聚乙烯作为结合层制备0.085～0.095 mm五层共挤薄膜，最后对五层共挤薄膜PA6层与结合层进行剥离强度性能检测。马来酸酐添加量对五层共挤薄膜剥离强度的影响见图3。由图3可以看出，随着马来酸酐添加量的增加，剥离强度逐步升高。这是因为马来酸酐接枝聚乙烯能够和PA6层发生黏接，其活性马来酸酐基团和PA6分子链端的活泼—NH2基团有较高的反应活性，二者可发生酰胺化反应，马来酸酐的添加明显有利于五层共挤薄膜PA6层与结合层剥离强度的提高。

2.4 马来酸酐添加量对氧气透过率和透光率的影响

首先利用双螺杆挤出机制备马来酸酐接枝聚乙烯，其次利用马来酸酐聚乙烯作为结合层制备0.085～0.095 mm五层共挤薄膜，最后对五层共挤吹膜PA6层与结合层进行氧气透过率和透光率的检测。马来酸酐添加量对五层共挤薄膜氧气透过率和透光率的影响见图4。由图4可以看出，随着马来酸酐添加量的增加，氧气透过率先降低后升高，透光率逐步降低。这是因为随着马来酸酐的添加，分子量变大，既降低了氧气透过率，又降低了透光率。

3 结论

利用双螺杆挤出机制备马来酸酐接枝聚乙烯，再利用马来酸酐聚乙烯作为结合层制备0.085～0.095mm五层共挤薄膜。随着马来酸酐添加量的增加，对五层共挤薄膜晶点的影响先增大后减少。这是由于马来酸酐的添加，提升了结合层与PA6层的结合强度，但是马来酸酐添加量到达一定量后，一方面减少了结合层的熔体流动数量，另一方面马来酸酐过多容易产生交联副反应，分子量变大，产生晶点。

对五层共挤薄膜的纵向拉伸强度和横向拉伸强度的影响均是先升高后降低。随着马来酸酐的增加，马来酸酐基团间形成较多的氢键，致使分子间作用力增大，但是马来酸酐接枝聚乙烯的骨架仍然为PE分子链，马来酸酐添加量过多会影响分子链缠绕，影响五层共挤薄膜拉伸强度。剥离强度随着马来酸酐添加量的增加逐步升高，这是因为马来酸酐接枝聚乙烯能够和PA6层发生黏接，其活性马来酸酐基团和PA6分子链端的活泼—NH2基团有较高的反应活性，二者可发生酰胺化反应。

随着马来酸酐添加量的增加，氧气透过率先降低后升高，透光率逐步降低。这是因为随着马来酸酐的添加，分子量变大，既降低了氧气透过率，又降低了透光率。

在五层共挤薄膜的生产过程中，需要结合马来酸酐对五层共挤薄膜的拉伸强度、剥离强度、氧气透过率、透光率的影响，综合考虑马来酸酐的添加量。