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聚丙烯涂覆专用料,涂膜料、编制袋、流涎、复合

2010-03-13 22:15阅读:
将常规聚合得到的PP树脂进行降解,提高PP的熔体流动速率,控制相对分子质量及相对分子质量分布,这种方法比较简便,工艺容易控制,工业化放大容易,产品质量较稳定。
a涂覆料的性能有3个基本要求:
第一,要求涂覆料流动性能好,熔融指数值一般要求在16~36g/min,才能保证成膜涂覆。但是,聚丙烯通用料的MFR值为2.5~3.5 g/min时,粘度大、流动性能差,因此必须使用降解剂使通用料的粘度降低,提高其熔融指数,改善流动性,使其达到涂覆料的要求。
第二,要求涂覆料的分子量分布窄,一般要求在4左右。而原料聚丙烯的分子量分布比较宽,约在5左右。分子量分布宽,意味着聚丙烯中高分子量级成分多、熔体粘度高、加工流动性差,熔体流至口模时,弹性应变和弹性回复程度不一,势必引起挤出流延膜牵引应力振动,反映在涂覆时会出现破膜、断流、穿孔等不良现象。降解剂在这里的作用不仅能够提高聚丙烯的熔融指数,在降低分子量的同时还可以使原料聚丙烯的分子量分布变窄,从而达到涂覆料的要求。
第三,要求涂覆料的熔体强度高。聚丙烯经降解剂降解后的树脂熔体强度低,是不能用来直接涂覆的,若直接涂覆会出现明显的颈缩和熔体共振现象,造成膜宽不够及膜破裂。如果在聚丙烯中加入聚乙烯等熔体强度高、韧性好的改性树脂,则能提高聚丙烯的熔体强度,降低颈缩。
b降解原理:
降解剂是一种过氧化物。聚丙烯的降解过程是按自由基连锁反应机理进行的,具体历程如下:
(1) 链引发,即初级自由基的生成
过氧化物分解为含氧自由基:
(2) 链传递


含氧自由基夺取聚丙烯大分子叔碳原子上的氢 ,形成新的自由基。
(3) 链的断裂

中间产物按β键断裂,大分子聚丙烯断裂生成小分子,从而降低了分子量与分子量分布 。
(4)链的终止:自由基相互结合生成稳定产物,使链反应终止。

C、PE的掺混
由于降解后,PP相对分子质量较小,PP 膜经冷却
后,结晶速率和成型收缩率增大,PP 膜缩幅提高,韧性降低。涂膜后在编织袋上容易产生破裂、起泡、尺寸不稳定等问题,在外力作用下,会发生脆性破裂极易剥离脱落。国内外的 PP 涂层专用树脂,都需要加入 PE树脂以提高 PP膜的韧性和与编织袋的粘合性,改善涂膜的低温脆性。虽然 PE也是一种高结晶度的塑料,在成型过程中也存在收缩问题,但是加入到 PP 中后互相不同程度的破坏了各自的结晶度,使得整体成型收缩率下降。同时,PE的加入也有提高 PP 树脂的熔体强度减小 PP涂层膜的缩幅的作用。常用方法是加入低压 PE树脂。
LDPE的加入有助于改善涂覆料的成膜性能,并提高涂覆膜的柔韧性和低温性能以及剥离强度。特别是对于一些没有基材预热装置的生产设备,如果不加入LDPE,涂覆料和基材的粘接性能非常差,无法进行正常的生产。
D、相对分子调节剂
相对分子质量调节剂一般为有机过氧化物。由于聚丙烯分子结构中有活泼的叔碳原子,过氧化物可以使聚丙烯断链,发生化学降解,使熔融指数增大。而对于聚乙烯,过氧化物则是起交联作用。因此,在过氧化物、PP和LDPE的共混挤出过程中,实际上发生聚丙烯的降解反应、聚乙烯的交联反应以及聚乙烯和聚丙烯的接枝反应。因为不能有效的抑制交联和接枝反应,目前的涂覆聚丙烯大多不含LDPE的,使用时很不方便。我们研究发现,选择合适的过氧化物,并且操作参数控制合适,是可以控制好产品质量的。
PP降解过程按自由基(β-断链)连锁反应机理进行,不同品种的降解剂由于其活性氧含量不同对PP降解程度不一样。降解剂的选择原则是降解剂的半衰期与PP在双螺杆中的停留时间相匹配。
E、工艺控制
1、降解剂用量
随着降解剂用量的增加,PP的熔体流动速率增大,相对分子质量逐渐变小,所以可以根据需要选择适当用量的降解剂。
PP涂层树脂的熔体流动速率要求在20~30g/min之间,当反应温度为210 ℃时,降解剂用量在1‰时其熔体流动速率就已经满足使用要求。
2、温度
在相同的降解剂用量下,PP 的熔体流动速率随温度的提高而增加,温度提高,降解反应速度提高,这有利于降解剂的完全分解,减少过氧化物的残留。但温度过高,会发生热降解反应。PP脆性增大,其力学性能明显下降。因此,降解反应温度在 210~230 ℃ 时较为适宜。
3、螺杆转速对MFR的影响
螺杆转速的快慢意味着剪切力的大小,剪切力对熔融指数的影响与温度对熔指的影响类似,剪切力大则能加快降解剂的分解速度。同一加人量的降解剂在不同螺杆转速下挤出,对挤出树脂的熔指进行考察,发现螺杆转速变化对熔指影响不大,同样说明挤出机螺杆长度足以使聚丙烯降解完全。
4、辅助剂的使用

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