高密度聚乙烯(HDPE)是一种常用的包装材料，对于水的阻隔性较好，但是其气密性较差，容易造成泄露从而限制其在高阻隔产品中的应用。所以单一组分的聚乙烯材料难以满足许多对阻隔性要求较高的场合，需要对聚乙烯进行增加阻隔性处理使其兼具阻水、阻气、阻有机溶剂以及其他渗透物质的性能。微纳层叠共挤技术是一种新型的聚合物加工成型工艺，可制备出具有成千上万层结构的薄膜和片材，使其具有突出的阻隔、力学、光学性能等等。在本研究中主要探究其在HDPE基阻隔材料上的应用，通过微纳层叠共挤设备制备HDPE基纳米复合薄膜与多层共挤薄膜，得到层叠技术对不同种类薄膜阻隔性能提升的机理。本课题的主要研究内容和成果如下:
　　(1)微纳层叠技术对HDPE基纳米复合材料阻隔性能的影响机理。通过微纳层叠共挤设备制备出HDPE/片状水滑石(LDH)复合薄膜，并与单层薄膜进行的阻隔性、微观形貌等进行对比。基于扭转式原理的层叠单元能够促进共混物中无机填料的分散性，减小团聚现象的产生;而且还能促进熔体分子在片状填料中的插层，提升二维LDH在纳米复合材料中的取向程度，从而对无机二维片状填料在树脂基体中的分布结构具有可调控的效果;微纳层叠技术能够使片状LDH延薄膜平面取向，这种取向的片层填料可以极大的延长渗透分子的透过路径，氧气阻隔性能提高;含有相同填料含量的层叠薄膜拉伸强度与断裂伸长率均优于单层薄膜;纳米LDH含量为5％的层叠薄膜的综合性能最好。
　　(2)HDPE/PA6共混体系增容改性的研究。以离聚物沙林树脂(Surlyn9910)和马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)作为HDPE/尼龙6(PA6)体系的增容剂，通过双螺杆挤出机进行熔融共混，研究了两种不同的相容剂的增容效果和增容机理。结果表明，Surlyn9910和PE-g-MAH均具有增容效果，Surlyn9910对体系拉伸强度增强明显;PE-g-MAH的增韧效果更好;通过差示扫描量热法(DSC)以及扫描电镜(SEM)分析了两种相容剂的增容机理以及从微观的角度解释了力学性能的差异;相容性的改善提高了HDPE/PA6共混物的剪切粘度;为保持HDPE的韧性，选择PE-g-MAH为此体系相容剂。
　　(3)微纳层叠技术对HDPE/PA6材料体系中相态结构的演变以及阻隔性能的影响机理。在解决HDPE/PA6体系相容性后，通过微纳层叠共挤设备制备出基体层/阻隔层交替排布的薄膜，探究层数以及PA6的含量对共混物中分散相形态与性能的影响规律。结果表明，当PA6含量为20％时，可以观察到规整的微层形态，此时阻隔层中含量较高的PA6相在层叠器中经过多次叠层，最终成为平行分布的片状相态结构，薄膜的氧气阻隔性能发生逾渗现象，极大延长氧气透过路径;对于不同PA6含量的薄膜来说，层叠薄膜的氧气阻隔性均优于单层薄膜，20％PA6添加量的层叠薄膜比单层薄膜阻隔性能提升了13.8倍;层叠HDPE/PA6薄膜在力学性能上也优于普通共混的单层薄膜;当PA6含量为20％时层叠薄膜的综合性能达到最好。