Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác động của tỷ lệ pha trộn đến hành vi nhiệt cơ, sự thư giãn viscoelastic và khả năng phục hồi biến dạng của foams LDPE/EVA liên kết chéo
Tóm tắt
Các loại foam liên kết chéo dựa trên hỗn hợp polyethylene có mật độ thấp (LDPE) và copolymer ethylene-vinyl acetate (EVA) với các tỷ lệ pha trộn khác nhau, cụ thể là mẫu giàu LDPE và mẫu giàu EVA, được chế tạo thông qua phương pháp đúc nén nóng sử dụng dicumyl peroxide (DCP) và azodicarbonamide (ADC) làm tác nhân liên kết chéo và tạo bọt. Phản ứng stress-strain không đổi nhiệt độ và đặc điểm viscoelastic, đặc biệt là tỷ lệ thư giãn ứng suất của các loại foam dưới tác động nén đơn trục ở ba nhiệt độ khác nhau (25 °C, 70 °C và 90 °C) được nghiên cứu và liên hệ với vi mô hình thái của foam (kích thước tế bào và mật độ tế bào) cùng với hành vi nhiệt cơ của các bức tường tế bào. Tại nhiệt độ phòng, các foam giàu LDPE thể hiện khả năng chịu nén cao hơn và ứng suất lên tới 60% biến dạng. Khi nhiệt độ tăng lên 90 °C, các foam giàu EVA cho thấy sự gia tăng mạnh mẽ về ứng suất trong vùng hợp nhất (40–60%), phản ánh bản chất entropic của ma trận EVA. Các foam giàu EVA chịu nén dưới 60% cho thấy tỷ lệ thư giãn ứng suất chậm hơn ở 70 °C và 90 °C. Hành vi giảm chấn viscoelastic của các loại foam ở nhiệt độ môi trường chủ yếu do EVA chi phối, trong khi trong khoảng nhiệt độ 70–90 °C, LDPE kiểm soát đặc điểm thư giãn của các foam. Các foam giàu LDPE bị hạn chế cho thấy khả năng phục hồi biến dạng cao hơn khi gia nhiệt so với các foam có nguồn gốc từ EVA khi trải qua chu kỳ nén gia nhiệt-làm mát-gia nhiệt.
Từ khóa
#LDPE #EVA #foam #liên kết chéo #hành vi nhiệt cơ #thư giãn viscoelasticTài liệu tham khảo
Rodriguez MA, De Saja JA (2000) Dynamic mechanical analysis applied to the characterisation of closed cell polyolefin foams. Polym Test 19(7):831–848. https://doi.org/10.1016/S0142-9418(99)00054-9
Bizhani H, Katbab AA, Lopez-Hernandez E, Miranda JM, Verdejo R (2020) Highly deformable porous electromagnetic wave absorber based on ethylene–propylene–diene monomer/multiwall carbon nanotube nanocomposites. Polymers 12(4):858. https://doi.org/10.3390/polym12040858
Rodriguez-Perez MA (2005) Crosslinked polyolefin foams: production, structure, properties, and applications. Adv Polym Sci 184:97–126. https://doi.org/10.1007/b136244
Riahinezhad M, Ghasemi I, Karrabi M, Azizi H (2010) An investigation on the correlation between rheology and morphology of nanocomposite foams based on low-density polyethylene and ethylene vinyl acetate blends. J Polym Compos 31(10):1808–1816. https://doi.org/10.1002/pc.20972
Lee ST, Park CB, Ramesh NS (2007) Polymeric foams: technology and science of polymeric foams. In: Lee ST (ed) Polymeric foams: science and technology. CRC Press, Boca Raton, pp 117–128
Zakaria Z, Ariff ZM, Sipaut CS (2009) Effects of parameter changes on the structure and properties of low-density polyethylene foam. J Vinyl Add Technol 15(2):120–128. https://doi.org/10.1002/vnl.20177
Rodriguez-Perez MA, Hidalgo F, Solorzano E, De Saja JA (2009) Measuring the time evolution of the gas pressure in closed cell polyolefin foams produced by compression moulding. Polym Test 28(2):188–195. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2008.11.013
Rezaeian I, Jafari SH, Zahedi P, Ghaffari M, Afradian S (2009) Improvements of physical and mechanical properties of electron beam irradiation - crosslinked EVA foams. Polym Adv Technol 20(5):487–492. https://doi.org/10.1002/pat.1298
Su J, Chen S, Zhang J (2011) Reinforcement of EPDM/SmBO3 and EPDM/ATO composites by three types of POE: Assessment of longer chain content on crystallinity, cure, mechanical and electric properties. Polym Test 30(2):195–203. https://doi.org/10.1016/j.polymertesting.2010.11.013
Mészáros L, Fejős M, Bárány T (2012) Mechanical properties of recycled LDPE/EVA/ground tyre rubber blends: Effects of EVA content and postirradiation. J Appl Polym Sci 125(1):512–519. https://doi.org/10.1002/app.35675
Rodriguez-Perez MA, Duijsens A, De Saja JA (1998) Effect of addition of EVA on the technical properties of extruded foam profiles of low-density polyethylene/EVA blends. J Appl Polym Sci 68(8):1237–1244. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4628(19980523)68:8%3C1237::AID-APP5%3E3.0.CO;2-E
Yousef HA, Senna MM, Eyssa HM (2007) Characterization of LDPE and LDPE/EVA blends crosslinked by electron beam irradiation and foamed with chemical foaming agent. J Polym Res 14:351–357. https://doi.org/10.1007/s10965-007-9117-7
Wang B, Wang M, Xing Z, Zeng H, Wu G (2013) Preparation of radiation crosslinked foams from low-density polyethylene/ethylene-vinyl acetate (LDPE/EVA) copolymer blend with a supercritical carbon dioxide approach. J Appl Polym Sci 127(2):912–918. https://doi.org/10.1002/app.37826
Li J, Rodgers WR, Xie T (2011) Semi-crystalline two-way shape memory elastomer. Polymer 52(23):5320–5325. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2011.09.030
Katbab P, Jafari SH, Katbab AA, Kontopoulou M (2021) Role of blend phase ratio in controlling morphology, compressive, and recovery behavior of low-density polyethylene/ethylene-vinyl acetate foams. J Appl Polym Sci 139(19):52105. https://doi.org/10.1002/app.52105
Barmouz M, Behravesh AH (2019) The role of foaming process on shape memory behavior of polylactic acid-thermoplastic polyurethane-nano cellulose bio-nanocomposites. J Mech Behav Biomed Mater 91:266–277. https://doi.org/10.1016/j.jmbbm.2018.12.021
Sims GLA, Sipaut CS (2001) Crosslinking of polyolefin foams: I. Effect of triallyl cyanurate on dicumyl peroxide crosslinking of low-density polyethylene. Cell Polym 20(4):255–278. https://doi.org/10.1177/026248930102000402
Vilaplana F, Morera-Escrich V, Del Hierro-Navarro P, Monrabal B, Ribes-Greus A (2004) Performance of crystallization analysis fractionation and preparative fractionation on the characterization of γ-irradiated low-density polyethylene. J Appl Polym Sci 94(4):1803–1814. https://doi.org/10.1002/app.21067
Abou Zeid HM, Ali ZI, Abdel Maksoud TM, Khafagy RM (2000) Structure–property behavior of polyethylene exposed to different types of radiation. J Appl Polym Sci 75(2):179–200. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-4628(20000110)75:2%3C179::AID-APP1%3E3.0.CO;2-B
Eaves DE (2004) In Handbook of Polymer Foams: Eaves D (eds) Foam Fundamentals. Rapra Technology, Shropshire, United Kingdom, pp 1–8
Gibson LJ, Ashby MF (1988) Cellular solids: structure and properties, 2nd edn. Pergamon, Oxford
Lam R, Geil PH (1978) The Tg of amorphous linear polyethylene: a torsion braid analysis. Polym Bull 1(2):127–131. https://doi.org/10.1007/BF00255726
Wang K, Deng Q (2019) The thermal and mechanical properties of poly(ethylene-co-vinyl acetate) random copolymers (PEVA) and its covalently crosslinked analogues (cPEVA). Polymers 11(6):1055. https://doi.org/10.3390/polym11061055
Tang Z, Sun D, Yang D, Guo B, Zhang L, Jia D (2013) Vapor grown carbon nanofiber reinforced bio-based polyester for electroactive shape memory performance. J Compos Sci Technol 75:15–21. https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2012.11.019
Zhang S, Li Y, Peng L, Li Q, Chen S, Hou K (2013) Synthesis and characterization of novel waterborne polyurethane nanocomposites with magnetic and electrical properties. Compos A Appl Sci Manuf 55:94–101. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2013.05.018