Rheology, morphology and mechanical properties of binary PE and EVA blends together with their thermal behavior were studied. The results of rheological studies showed that, for given PE and EVA, the interfacial interaction in PE-rich blends is higher than EVA-rich blends, which in turn led to finer and well-distributed morphology in PE-rich blends. Using two different models, the phase inversion composition was predicted to be in 45 and 47 wt% of the PE phase. This was justified by morphological studies, where a clear co-continuous morphology for 50/50 blend was observed. The tensile strength for PE-rich blends showed positive deviation from mixing rule, whereas the 50/50 blend and EVA-rich blends displayed negative deviation. These results were in a good agreement with the results of viscoelastic behavior of the blends. The elongation at break was found to follow the same trend as tensile strength except for 90/10 PE/EVA blend. The latter was explained in terms of the effect of higher co-crystallization in 90/10 composition, which increased the tensile strength and decreased the elongation at break in this composition. The results of thermal behavior of the blends indicated that the melting temperatures of PE and EVA decrease and increase, respectively, due to the dilution effect of EVA on PE and nucleation effect of PE on EVA

چکیده

رئولوژی، مورفولوژی و خواص مکانیکی مخلوط ­های دوتایی PE و EVA به همراه رفتار حرارتی آن­ها بررسی شد. نتایج مطالعات رئولوژیکی نشان داد که برهم کنش بین ­سطحی در مخلوط­های غنی از PE بالاتر از مخلوط­ های غنی از EVA است، که منجر به مورفولوژی ریزتر و با توزیع بهتر در مخلوط­ های غنی از PE می­شود. با استفاده از دو مدل متفاوت، ترکیب وارونگی فاز برابر با %45 و %47 وزنی از فاز PE برآورد شد. این امر توسط مطالعات مورفولوژیکی تأیید شد، که در آن یک مورفولوژی هم پیوسته برای مخلوط 50/50 مشاهده شد. استحکام کششی مخلوط­ های غنی از PE انحراف مثبتی را نسبت به قانون اختلاط نشان داد، درحالیکه  مخلوط 50/50 و مخلوط­ های غنی از EVA انحراف منفی را نشان دادند. این نتایج سازگاری خوبی با نتایج رفتار ویسکوالاستیک مخلوط ­ها داشت. ازدیاد طول در پارگی به جز در مورد مخلوط 10/90 PE/EVA روندی مشابه استحکام کششی داشت. اثر تبلور همزمان بالاتر در ترکیب 10/90 باعث افزایش استحکام کششی و کاهش ازدیاد طول در پارگی برای این ترکیب شد. نتایج رفتار حرارتی مخلوط­ ها نشان داد که دماهای ذوب PE و EVA به دلیل اثر رقیق کنندگی EVA روی PE و اثر هسته ­زایی PE روی EVA، به ترتیب کاهش و افزایش می­یابند.

1-مقدمه

در چند دهة اخیر، فعالیت در مورد اصلاح پلیمرهای موجود برای تولید مواد جدید با خواص مطلوب افزایش یافته است. به دلیل احتمال دستیابی به خواص مختلف از طریق مخلوط کردن دو یا چند پلیمر، این کار به عنوان یکی از پرکاربردترین روش­ها برای اصلاح پلیمرها شناخته شده است [1,2]. چندین پلیمر وجود دارند که مخلوط کردن آن­ها یک ترکیب امتزاج­ پذیر را ایجاد می­کند [3]. خواص مکانیکی مخلوط ­های امتزاج­ پذیر از قوانین اختلاط خطی پیروی کرده یا انحراف مثبتی را نسبت به آن­ها نشان می­دهند. به دلیل انتروپی ترکیبی کم و انتالپی مثبت اختلاط، اغلب مخلوط­ های پلیمری غیر امتزاج­پذیر بوده و در نتیجه مورفولوژی چند فازی را نشان می­دهند [4]. خواص مکانیکی چنین مخلوط­ هایی می­تواند به شدت تحت تأثیر مورفولوژی فازی و خواص بین سطحی قرار گیرد [5]. علاوه بر این، مورفولوژی تحت تأثیر پارامترهای ترمودینامیکی و رئولوژیکی و همچنین شرایط فرایند قرار دارد. بنابراین، رفتار مکانیکی مخلوط ­های غیر امتزاج­پذیر پیچیده­تر است. کاملاً مشخص شده است که پارامترهای رئولوژیکی مانند نسبت ویسکوزیته و الاستیسیتة اجزای مخلوط اثر قابل توجهی روی ساختار فازی مخلوط ­ها دارند [2,3]. از طرف دیگر، رفتار رئولوژیکی مخلوط­ها به نوع مورفولوژی و همچنین برهم کنش­ های بین سطحی بین فازها بستگی دارد [6]. بنابراین، اطلاعات به دست آمده از مطالعات رئولوژیکی می­تواند در پیش­بینی مورفولوژی و در نتیجه خواص مکانیکی مخلوط­ ها استفاده شود...