Simultaneous Improvement of Oxygen Barrier and Stiffness in High-Density Polyethylene via Effective Integration of Interface Engineering with in Situ Ethylene–Vinyl Alcohol Copolymer Nanofibrillation
Notice bibliographique
Résumé
In this study, we proposed a novel technique to simultaneously enhance the oxygen barrier properties and stiffness of high-density polyethylene (HDPE) while preserving its ductility. By utilizing in situ nanofibrillation, fiber-in-fiber composites of an HDPE matrix and ethylene–vinyl alcohol (EVOH) nanofibers were fabricated. Due to the high interfacial tension between HDPE and EVOH, stemming from their differences in chemical structure and polarity, styrene/ethylene-butylene/styrene copolymer grafted with maleic anhydride (SEBS- g -MA) was used as a compatibilizer to improve the affinity between the two polymers. SEM images revealed that the presence of the compatibilizer resulted in smaller fiber sizes (reduced to 65 ± 27 nm from 147 ± 54 nm for 6 wt % compatibilized EVOH compared to noncompatibilized samples), higher aspect ratios, and better distribution. Increasing the aspect ratio and improving nanofiber distribution reduced HDPE’s oxygen permeability by 61% after incorporating 10 wt % compatibilized EVOH nanofibers. Additionally, the nonisothermal and isothermal crystallization indicated that EVOH nanofibers reduced the amount of crystallinity and slowed crystallization kinetics. The alteration in HDPE crystalline structure and its effect on permeability properties were also addressed. Finally, tensile test results indicated that the incorporation of 10 wt % EVOH nanofibers, regardless of the presence of the compatibilizer, increased HDPE Young’s modulus by around 50%. However, without the compatibilizer, there was a significant reduction in HDPE elongation at the break. The incorporation of the compatibilizer allowed for increased stiffness while preserving HDPE ductility. These promising findings underscore potential applications across rigid and soft packaging.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».