Abstract Blends were prepared from lignin and ethylene-vinyl alcohol (EVOH) copolymers to study the effect of component interactions and composition on structure. The vinyl alcohol (VOH) content of the polymers changed between 0 and 76 mol%, while the lignin content of the blends varied between 0 and 60 vol%. Low density polyethylene (LDPE) with 0 mol% VOH content was used as reference. The components were homogenized in an internal mixer and the dispersed structure of the blends was characterized by scanning electron microscopy (SEM). As an effect of the strong self-interactions of lignin, this latter forms immiscible blends with ethylene-vinyl alcohol copolymers in spite of the hydrogen bonds acting between the two components. Because of immiscibility, lignin is dispersed in the form of particles in the EVOH phase even at lignin contents as large as 60 vol%. The size of dispersed lignin particles is determined by particle break-up and coalescence, the original lignin particles of around 80 μm size break up to much smaller ones; particle sizes below one micrometer form at large vinyl alcohol contents. As equilibrium thermodynamic factors are stronger than kinetic ones in the studied system, changing shear stresses do not influence particle size much. The coalescence of particles is determined by composition and component interactions, and a simple semi-empirical model was proposed to describe the correlations of these variables quantitatively. Good agreement was found between the prediction of the model and experimental results.

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聚（乙烯-共-乙烯醇）/木质素混合物的结构演变：相互作用和组成的影响

摘要 由木质素和乙烯-乙烯醇 (EVOH) 共聚物制备共混物以研究组分相互作用和组成对结构的影响。聚合物的乙烯醇 (VOH) 含量在 0 到 76 mol% 之间变化，而共混物的木质素含量在 0 到 60 vol% 之间变化。使用具有 0 mol% VOH 含量的低密度聚乙烯 (LDPE) 作为参考。组分在密炼机中均质化，共混物的分散结构通过扫描电子显微镜 (SEM) 进行表征。由于木质素的强自相互作用，后者与乙烯-乙烯醇共聚物形成不混溶的混合物，尽管这两种组分之间存在氢键。因为不相容，即使木质素含量高达 60 vol%，木质素仍以颗粒形式分散在 EVOH 相中。分散的木质素颗粒的大小由颗粒破碎和聚结决定，原始的 80 μm 左右的木质素颗粒破碎成更小的木质素颗粒；低于 1 微米的粒径在高乙烯醇含量时形成。由于在所研究的系统中平衡热力学因素比动力学因素强，因此改变剪应力对粒度影响不大。粒子的聚结由成分和成分相互作用决定，并提出了一个简单的半经验模型来定量描述这些变量的相关性。在模型的预测和实验结果之间发现了良好的一致性。分散的木质素颗粒的大小由颗粒破碎和聚结决定，原始的 80 μm 左右的木质素颗粒破碎成更小的木质素颗粒；低于 1 微米的粒径在高乙烯醇含量时形成。由于在所研究的系统中平衡热力学因素比动力学因素强，因此改变剪应力对粒度影响不大。粒子的聚结由成分和成分相互作用决定，并提出了一个简单的半经验模型来定量描述这些变量的相关性。在模型的预测和实验结果之间发现了良好的一致性。分散的木质素颗粒的大小由颗粒破碎和聚结决定，原始的 80 μm 左右的木质素颗粒破碎成更小的颗粒；低于 1 微米的粒径在高乙烯醇含量时形成。由于在所研究的系统中平衡热力学因素比动力学因素强，因此改变剪应力对粒度影响不大。粒子的聚结由成分和成分相互作用决定，并提出了一个简单的半经验模型来定量描述这些变量的相关性。在模型的预测和实验结果之间发现了良好的一致性。低于 1 微米的粒径在高乙烯醇含量时形成。由于在所研究的系统中平衡热力学因素比动力学因素强，因此改变剪应力对粒度影响不大。粒子的聚结由成分和成分相互作用决定，并提出了一个简单的半经验模型来定量描述这些变量的相关性。在模型的预测和实验结果之间发现了良好的一致性。低于 1 微米的粒径在高乙烯醇含量时形成。由于在所研究的系统中平衡热力学因素比动力学因素强，因此改变剪应力对粒度影响不大。粒子的聚结由成分和成分相互作用决定，并提出了一个简单的半经验模型来定量描述这些变量的相关性。在模型的预测和实验结果之间发现了良好的一致性。并提出了一个简单的半经验模型来定量描述这些变量的相关性。在模型的预测和实验结果之间发现了良好的一致性。并提出了一个简单的半经验模型来定量描述这些变量的相关性。在模型的预测和实验结果之间发现了良好的一致性。