1.流延薄膜專用料LDl60的鏈結構分析
依據(jù)對國外樣品的分析結果和用戶的要求,根據(jù)20萬噸新高壓裝置產(chǎn)品的特點,確定了流延薄膜專用料LDl60的技術指標。LDPE生產(chǎn)是經(jīng)過高溫、高壓聚合而成,分子結構比較復雜。在分子鏈中既含有不同C鏈的短支鏈,也含有長支鏈。由于在聚合過程中的歧化反應使LDPE分子鏈端基含有一定量的C=C鍵,同時伴隨聚合反應,使LDPE分子鏈中含少量的C=O基。目前還沒有準確表征LDPE的分子結構的方法。只能通過GPC、紅外和其它手段來定性的表征 LDPE的結構特點。
利用紅外光譜對LDl60進行支化度的測試,利用GPC測定LDl60的分子量及分子量分布,利用旋轉流變儀獲得有關分子長支鏈的信息。
由測試量結果可以看出,LDl60的支化度為2.35,支化度反映的是LDPE支鏈端基的甲基數(shù)。支化度高,說明支鏈多,會降低樹脂的密度、熔點,影響樹脂的加工性和薄膜制品的透明性。
分子量大小將影響材料的力學性能和材料的加工性能。分子量大,材料的力學性能高,加工性能差;分子量小,材料的力學性能差加工性能好。從分子量測試結果看,LDl60的分子量低于GWl。從測試的機械性能和零剪切數(shù)值看,LDl60的拉伸強度與這二種材料相當,這說明生產(chǎn)中對LDl60分子量的工藝控制完全滿足流延薄膜對力學性能的要求。
從分子量分布看,在后加工過程中,分子量分布過寬過窄,都不利于加工。在流延薄膜生產(chǎn)過程中,分子量分布寬,可以減少縮幅,但過寬易造成厚度不均勻,平整度差,容易產(chǎn)生抖動,造成斷膜;分子量分布過窄加工困難,與其它原料的混合效果差,因此分子量分布應適中。LDl60從分子量分布為9.5左右
2.流延薄膜專用料LDl60的流變性能
采用旋轉流變儀測試低剪切速率下不同原料的流變行為,零切粘度ηO是剪切速率或動態(tài)頻率趨于零時的粘度,取決于材料的分子結構和溫度,一般隨溫度的升高, 710下降。對于PE而言,通過測試ηO可以反映材料的成膜性和一些分子結構的參數(shù),一般來講,ηO對分子量分布中的大分子拖尾等較為敏感。
穩(wěn)態(tài)剪切粘度是高聚物流變性中最重要的材料函數(shù)之一,影響穩(wěn)態(tài)剪切粘度的因素較多,工藝條件的影響有溫度、剪切速率、剪切應力和添加劑。材料結構參數(shù)的影響有分子量、分子量分布和支化。
LDl60與國外樣品的分子結構比較接近,分子量與分子量分布稍有差異,但不影響材料的加工性能,在加工速率范圍內,流變行為與國外樣品相當。通過對流變行為的研究,表明我們開發(fā)的LDl60在分子結構、加工性方面已達到國外樣品水平。
3.LDl60的物理性能
由測試結果看出,LDl60樣品的力學性能與國內生產(chǎn)廠目前使用的兩種進口料相當,可滿足流延薄膜的力學要求。
4.LDl60助劑體系
對于生產(chǎn)LDPE樹脂來講,常用的添加劑為三種即抗氧劑、爽滑劑和開口劑。一般生產(chǎn)廠商在生產(chǎn)過程中,都加入抗氧劑防止捌』旨在加工過程中的分解。而爽滑劑和開口劑則根據(jù)不同用戶的要求,加入不同的數(shù)量和類別。
LDPE使用的爽滑劑多是油酸酰胺和芥酸酰胺,油酸酰胺的分子量低,熔點和熱失重溫度較低,價格相對便宜。一般使用添加量為500——1000ppm。
開口劑為無機物,目前國內使用的開口劑有磷酸氫鈣、二氧化硅和硅藻土,國際多用二氧化硅類開口劑。添加量為500——2000ppm。
LDl60既可以生產(chǎn)吹塑薄膜,又可以生產(chǎn)流延薄膜,還可以做發(fā)泡材料。爽滑劑加入的目的一是在加工過程中,降低分子的粘度;二是在生產(chǎn)過程中讓爽滑劑遷移到薄膜表面,形成薄層保護薄膜表面。作為發(fā)泡材料使用的原料,加入爽滑劑會降低材料的粘度對發(fā)泡不利。
我們進行了不同爽滑劑及加入量對薄膜性能的影響試驗,確定了爽滑劑的種類及加入量。
在選擇開口劑的過程中,我們對其粒徑、種類、分散性能、添加量進行研究,通過對薄膜開口性能、光學性能的影響進行了開口劑的評價和篩選。
5.結論
1.燕化公司20萬噸新高壓裝置開發(fā)的流延薄膜專用料LDt60,物理機械性能優(yōu)良,加工性好,達到目前國內常用進口同類產(chǎn)品性能。
2.通過添加劑配方的研究,確定了針對流延膜產(chǎn)品的不同用途,選擇開發(fā)了二種不同的助劑配方體系,滿足了不同用戶的應用要求。
3.工藝技術優(yōu)化。燕化公司開發(fā)的流延薄膜專用料LDl60質量穩(wěn)定性好,經(jīng)國內流延薄膜生產(chǎn)廠使用,完全滿足用戶的使用要求。
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