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文檔簡介

1、塑料共擠薄膜技術(shù)(二)2006T1T8第二部分共擠吹膜的生產(chǎn)、工藝技術(shù)和應(yīng)用第一章基本原料介紹一、常用塑料包裝材料簡介一、聚乙烯(PE)(一)性能及用途聚乙烯是典型的熱塑性塑料,為無臭、無味、無毒的可燃性白色粉末。成型用的聚乙烯樹脂均為經(jīng)擠出造粒的蠟狀顆粒料,外觀呈乳白色。聚乙烯的分子量在1萬100萬之間,分子量超過100萬的為超高分子量聚乙烯。分子量越高,其物理力學(xué)性能越好,但隨著分子量的增高,加工性能降低。因此,要根據(jù)使用情況選擇適當(dāng)?shù)姆肿恿亢图庸l件。高分子量聚乙烯是個(gè)加工結(jié)構(gòu)材料和負(fù)荷材料,而地分子量聚乙烯只適合作涂覆、上光劑、潤滑劑和軟化劑等。聚乙烯的力學(xué)性在很大程度上取決于復(fù)合物的

2、分子量、支化度和結(jié)晶度。高密度聚乙烯的拉伸強(qiáng)度為2025MPa,而低密度聚乙烯的拉伸強(qiáng)度只有1012MPa。聚乙烯的伸長率主要取決于密度,密度大,結(jié)晶度高,其蔓延性就差。聚乙烯的電絕緣性能優(yōu)異。因?yàn)樗欠墙^緣材料,其介電常教及介電損耗幾乎與溫度、頻率無關(guān);咼頻性能很好,適于制造各種咼頻電纜和海底電纜的絕緣層。(二)品種1.低密度聚乙烯(LDPE)(1)性能低密度聚乙烯的密度范圍為0.9100.925g/cm3。分子結(jié)構(gòu)為主鏈上帶有長、短不同支鏈的支鏈型分子。在主鏈上每1000個(gè)碳原子中約帶有50個(gè)以下的乙基、丁基或更長的支鏈。與高密度和中密度聚乙烯相比,它具有較低的結(jié)晶度(55%65%),較低

3、的軟化點(diǎn)(108C126C)以及較寬的熔體指數(shù)(0.280g/10min)。由于低密度聚乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)與石蠟烴類似,不含極性基團(tuán),所以具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,對(duì)酸、堿和鹽類水溶液具有耐腐蝕作用。它的電性能及好,具有導(dǎo)電率低、介電常數(shù)低、介電損耗低以及介電強(qiáng)度高等特性。但低密度聚乙烯的耐熱性能較差,也不耐氧和光老化。因此,為了提高其耐老化性能,通常要在樹脂中加入抗氧劑和紫外線吸收劑等。低密度聚乙烯具有良好的柔軟性、延伸性和透明性,但機(jī)械強(qiáng)度低于高密度聚乙烯和線型低密度聚乙烯。(2)用途低密度聚乙烯主要用于制造薄膜。薄膜制品約占地密度聚乙烯制品總產(chǎn)量的一半以上,用于農(nóng)用薄膜及各種食品、紡織品和工業(yè)品

4、的包裝。低密度聚乙烯電絕緣性能優(yōu)良,常用作電線電纜的包覆材料。注射成型制品有各種玩具、蓋盒、容器等。與高密度聚乙烯摻混后經(jīng)注射成型和中空成型可制管道及容器等。2高密度聚乙烯(HDPE)(1)性能高密度聚乙烯的高密度為0.9410.965g/cm3o分子結(jié)構(gòu)為線型結(jié)構(gòu),支鏈少,平均每1000個(gè)碳原子僅含有幾個(gè)支鏈。與低密度聚乙烯相比,高密度聚乙烯結(jié)晶度達(dá)80%90%,密度大,使用溫度較高,硬度和機(jī)械強(qiáng)大較大,耐化學(xué)性能好。(2)用途高密度聚乙烯的用途與低密度聚乙烯不同。低密度聚乙烯約50%70%用于制造薄膜;而高密度聚乙烯則主要用于制造中空硬制品,約占總消費(fèi)量的40%65%。具體用途有:吹塑法制

5、造各種瓶、罐及各種工業(yè)用槽、桶等容器;注射成型制造各種盆、桶、藍(lán)、簍、筐等日用成器、日用雜品和家具等;擠出成型制造各種管材、捆扎帶以及纖維、單絲等。此外,還可用于制造電線電纜的包覆材料和合成紙;加入大量無機(jī)鈣鹽以后,還可以制造鈣塑包裝箱和家具、門窗等。最近,高密度聚乙烯用于制造高強(qiáng)度超薄薄膜,做食品、農(nóng)副產(chǎn)品和紡織品的包裝材料發(fā)展很快。中密度聚乙烯(MDPE)(1)性能密度為0.9260.940g/cm3,分子結(jié)構(gòu)為支鏈數(shù)介于高密度聚乙烯和低密度乙烯之間的線型高分子。結(jié)晶度為70%75%,軟化溫度為110C115C,除兼有高、低密度聚乙烯的性能外,還具有優(yōu)良的抗應(yīng)力開裂性、剛性及耐熱性。(2)

6、用途最適宜于高速吹塑成型制造瓶類,高速自動(dòng)包裹用薄膜以及各種注射成型制品和旋轉(zhuǎn)成型制品,如桶、罐等。還可用于電線電纜包覆層。線型低度密度聚乙烯(LLDPE)性能線型低密度聚乙烯的密度為0.9100.925g/cm3。由于線型低密度聚乙烯分子側(cè)鏈為短支鏈,分子結(jié)構(gòu)介于線型高密度聚乙烯和帶有長支鏈的高壓法低密度聚乙烯之間,所以其物理機(jī)械性能優(yōu)于普通低密度聚乙烯。在機(jī)械性能方面,線型低密度聚乙烯的拉伸強(qiáng)度比普通低密度與乙烯高50%70%,伸長率高50%以上,耐沖擊強(qiáng)度、穿刺強(qiáng)度及耐低溫沖擊性能均比低密度聚乙烯好。在物理性能方面,在相同密度情況下,線型低密度聚乙烯的熔點(diǎn)比低密度聚乙烯高,使用溫度范圍寬

7、,允許使用溫度比低密度聚乙烯高10C15C。用途線型低密度聚乙烯可代替低密度聚乙烯制造薄膜、管材、注射成型制品、中空吹塑容器、旋轉(zhuǎn)成型制品及電線電纜包覆材料等。制得的產(chǎn)品的機(jī)械性能比低密度聚乙烯好。所以,制造相同強(qiáng)度的制品時(shí),線型低密度聚乙烯制品可減薄。二、聚丙烯(PP)性能聚丙烯重量輕,密度為0.900.91g/cm3,是通用塑料中最輕的一種。聚丙烯具有優(yōu)良的耐熱性,長期使用的溫度可達(dá)100C120C,無載荷時(shí)使用溫度可達(dá)150C,聚丙烯是通用塑料中唯一能在水中煮沸,并能經(jīng)受135C的消毒溫度的品種,因此可制造輸送熱水的管道。聚丙烯的耐低溫性能不如聚乙烯,催化溫度為T0C-13C(聚乙烯為-

8、60C)。低溫甚至室溫下的抗沖擊性能不佳,低溫下易脆裂是聚丙烯的主要缺點(diǎn)。聚丙烯是一種非極性所料,具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,并且結(jié)晶度越高,化學(xué)穩(wěn)定性越好。除強(qiáng)化性酸(如發(fā)煙硫酸、硝酸)對(duì)他有腐蝕作用外,室溫下還沒有一種溶劑能使聚丙烯溶解,只是低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴對(duì)它有軟化或溶脹作用。它的吸水性很小,吸水率還不到0.01%。聚丙烯在成型和使用中易受光、熱、氧的作用而老化。聚丙烯在大氣中12天就老化變脆,室內(nèi)放置4個(gè)月就會(huì)變質(zhì),通常需添加紫外線吸收劑、抗氧劑、炭黑和氧化鋅等來提高聚丙烯制品的耐候性。聚丙烯的力學(xué)強(qiáng)度、剛性和耐應(yīng)力開裂都超過高密度聚乙烯,而且有突出的延伸性和抗彎曲疲勞性能,

9、用它制成的活動(dòng)鉸鏈經(jīng)過7000萬次彎曲試驗(yàn),竟無損壞痕跡。聚丙烯的電絕緣性能優(yōu)良,特別是高頻絕緣性很好,擊穿電壓強(qiáng)度也高,加上吸水率低,可用于120C使用的無線電、電視的耐熱絕緣材料。用途聚丙烯綜合性能優(yōu)良,可以用注射成型、擠出成型、中空成型制成各種制品。在這些用途中用于注射成型制品居首位,包括日用器具、娛樂和體育用品、玩具等;汽車部件,如蓄電池殼體、空調(diào)零件、散熱器葉片等;硬包裝,如醫(yī)療洗滌器、蓋罩、化妝品盒;機(jī)械零件,如洗衣機(jī)洗槽、攪拌器、空氣管。擠出成型制品包括電線、電纜、薄膜、片材、管材等。薄膜主要用于包裝服裝、針織品、食品、香煙等。中空成型制品包括容器、瓶類。聚丙烯纖維分長絲(單絲、

10、復(fù)絲、膨體紗)、短纖絲。纖維可代替棉、麻、絲、毛等天然纖維。主要用于生產(chǎn)機(jī)織和針織,如地毯、沙發(fā)布、捆扎材料、繩索和編織袋等。三、聚氯乙烯(PVC)(一)性能聚氯乙烯是無毒、無臭的白色粉末,密度為1.40g/cm3,加入增塑劑和填料的聚氯乙烯塑料的密度為1.15-2.00g/cm3o聚氯乙烯的力學(xué)性能取決于聚合物的分子量、增塑劑和填料的含量。聚合物的分子量越大,力學(xué)性能、耐寒性、熱穩(wěn)定性越高,但成型加工比較困難;分子量低則相反。增塑劑的加入,它不但能提高聚氯乙烯的流動(dòng)性,降低塑化溫度,而且使其變軟。通常,在00份聚氯乙烯樹脂中增塑劑量大于25份即變成軟質(zhì)塑料,伸長率增加,而拉伸強(qiáng)度、剛度、硬度

11、等力學(xué)性能均降低;增塑劑加入量小于25份時(shí)為硬質(zhì)或半硬質(zhì)塑料,具有較高的力學(xué)強(qiáng)度。聚氯乙烯是無定型聚合物,它的玻璃化溫度(Tg)為80C左右,在此溫度下即開始軟化,隨著溫度的升高,力學(xué)性能逐漸喪失。顯然,Tg是聚氯乙烯理論使用溫度的上限。但在實(shí)際應(yīng)用中,聚氯乙烯的長期使用溫度不宜超過65C。聚氯乙烯的耐寒性較差,盡管齊催化溫度低于-50C,但低溫下即使軟質(zhì)聚氯乙烯制品也會(huì)變硬、變脆。由于聚氯乙烯含氯量達(dá)65%,因而具有阻燃性和自熄性。聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性差,無論受熱或日光都能引起變色,從黃色、橙色、棕色直到黑色,并伴隨著力學(xué)性能和化學(xué)性能的降低。聚氯乙烯具有較好的典型能,其電絕緣性可與硬橡膠媲美

12、。(二)用途聚氯乙烯的應(yīng)用比較廣泛。在包裝材料方面,它可制造包裝薄膜、收縮薄膜、復(fù)合薄膜和透明片材,還可制作集裝箱和周轉(zhuǎn)箱以及包裝涂層。四、聚苯乙烯(PS)(一)性能聚苯乙烯是質(zhì)硬、脆、透明、無定型的熱塑性塑料。沒有氣味,燃燒時(shí)冒黑煙。密度為1.041.09g/com3,易于染色和加工,吸濕性低,尺寸穩(wěn)定性、電絕緣和熱絕緣性能極好。聚苯乙烯的力學(xué)性能同制造方法、分子量大小、取向度以及所含雜質(zhì)有關(guān)。分子量大的強(qiáng)度高,分子量在5萬以下的拉伸強(qiáng)度很低,10萬以上的其拉伸強(qiáng)度的改善就不明顯了。分子量高時(shí)成型困難,通常分子量控制在520萬。聚苯乙烯可溶解于許多溶劑中,如苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、鄰二氯苯

13、等。聚苯乙烯的透光率為87%92%,其透光性僅次于有機(jī)玻璃。折光指數(shù)為1.591.60。受光照射或長期存放,會(huì)出現(xiàn)面混濁和發(fā)黃現(xiàn)象。聚苯乙烯毒性極低,屬于衛(wèi)生安全的塑料品種。(二)用途聚苯乙烯由于具有高透明度、廉價(jià)、剛性、絕緣、印刷性好、易成型等優(yōu)點(diǎn),使它在青工制品,裝潢和包裝等方面有一定的使用價(jià)值。五、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂(PET)(一)性能聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂系結(jié)晶型聚合物,密度為1.301.38g/cm3,熔點(diǎn)為255C260C,在熱塑性塑料中具有最大的強(qiáng)韌性,其薄膜拉伸強(qiáng)度可與鋁箔相匹敵,為聚乙烯的9倍,聚碳酸酯和尼龍的3倍。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂在較寬的溫度范圍內(nèi),保持其優(yōu)良的物理機(jī)械

14、性能,-2080C內(nèi)溫度的影響很小,長期使用溫度可達(dá)120C,能在150C使用一段時(shí)間。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂在較高溫度下,也能耐氟氫酸、磷酸、乙酸、乙二酸,但鹽酸、硫酸、硝酸能使它受到不同程度的破壞,如拉伸強(qiáng)度下降。強(qiáng)堿尤其是高溫下的堿,能使它的表面發(fā)生水解,其中以氨水的作用更劇。(二)用途聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂除了大量用于抽絲做纖維外,多用于制造薄膜,大量用于電影片基、X光片基、錄音音像帶基。由于電性能好,在電氣、電子工業(yè)中可做B級(jí)(130C)絕緣材料。此外,還大量用于吹塑瓶子,如用于調(diào)味品、食用油、飲料、化妝用品瓶子。注射制品堅(jiān)韌耐磨,吸濕性小,尺寸穩(wěn)定,彈性模量高,并具有優(yōu)良的電性能和耐化

15、學(xué)性,主要用于機(jī)械、電氣電子精密結(jié)構(gòu)件,如線圈骨架、配電開關(guān)、繼電器原件等。六、聚酰胺(PA)(一)性能聚酰胺是乳白色或微黃色不透明粒狀或粉狀物,密度為1.021.15g/cm3,吸水率為0.3%9.0%,隨著鏈節(jié)中碳原數(shù)的增加,密度和吸水率趨于降低。聚酰胺的結(jié)構(gòu)可以看作是聚乙烯分子鏈中每間隔一定距離嵌入一個(gè)聚酰胺基團(tuán)。這中間隔隨鏈節(jié)中碳原子數(shù)的增加而增大,其性能受聚酰胺基團(tuán)的影響變小,作為聚乙烯的性質(zhì)增加。例如,聚酰胺的拉伸強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度、熔點(diǎn)和吸水率等都隨著鏈節(jié)中碳原子數(shù)的增加而降低。但由于聚酰胺基團(tuán)的存在,聚酰胺類聚合物都顯示出耐磨、易吸水的共性。與金屬比,聚酰胺的剛性比較低,表面硬度和耐

16、蠕變性也較差,但它的比強(qiáng)度高于金屬,比壓縮強(qiáng)度與金屬相當(dāng)。聚酰胺的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和硬度隨溫度和吸水率的增大而降低。而沖擊強(qiáng)度則隨溫度和吸水率的增大而明顯提高。聚酰胺居于有優(yōu)良的耐磨性,各種聚酰胺的摩擦系數(shù)差別不大,通常在0.10.3之間。如果在聚酰胺中添加二流化鉬、石墨等填料或聚四氟乙烯粉末,可進(jìn)一步提高其耐磨性。聚酰胺的熔點(diǎn)溫度范圍窄,通常在180C280C之間,長期使用溫度一般不宜超過100C。若在100C以上的溫度下長期與氧接觸,會(huì)使制品逐漸呈現(xiàn)褐色,喪失使用性能。大多數(shù)聚酰胺具有自燃性,少數(shù)品種具有可燃性,但對(duì)火焰的傳播速度很慢。聚酰胺在室溫下耐稀酸、弱堿和大多數(shù)鹽類,但強(qiáng)酸、較高

17、濃度的酸及強(qiáng)氧化劑會(huì)使其明顯受到侵蝕,在較高溫度下發(fā)生破壞。聚酰胺的耐溶劑性優(yōu)良。能耐烴類、油類及一般溶劑,如四氧化碳、乙酸甲脂、苯、四氫咲喃等。它對(duì)礦物油、植物油均呈惰性,但水和醇及其類似的化合物能使聚酰胺溶脹,在常溫下可溶于極性的酚類化合物和氯化鈣的甲醇溶液。各種聚酰胺的電性能在干態(tài)時(shí)基本相同,具有較高的電阻值,但隨著溫度和吸水率的增加有明顯的降低;介電常數(shù)與此相反,雖吸水率的增加而增大。(二)用途聚酰胺在工業(yè)上主要用于制造各種機(jī)械、汽車、化工、電子和電器裝置的零部件,特別用于高強(qiáng)度或耐磨制件,如各種齒輪、滑輪、軸承、泵體中葉輪、風(fēng)箱葉片、高壓密封圈、閥座、墊片、各種殼體、工具手柄、支撐架

18、、汽車燈照等。在電子儀器設(shè)備、繼電器等電器設(shè)備中制作零件、電梯導(dǎo)軌、建筑裝飾用扶手等。在包裝上可制成薄膜,與鋁箔制成復(fù)合材料,用于罐頭、食品和飲料的包裝。七、聚偏二氯乙烯(PVDC)(一)性能聚偏二氯乙烯是硬幣、韌性、半透明至透明材料,帶有不同程度的黃色。經(jīng)紫光照射后發(fā)暗橙道淡紫色熒光。密度為1.701.75g/cm3,吸水性0.1%。與其他塑料相比,聚偏二氯乙烯對(duì)很多氣體和溶液具有很低的透過率,故廣泛用作包裝材料。純聚偏二氯乙烯由于難以制得適當(dāng)?shù)臏y試樣品,因而很少獲知其機(jī)械性能。主要是測定共聚物的強(qiáng)度。聚偏二氯乙烯的機(jī)械性能與結(jié)晶的種類、數(shù)量和定向程度有關(guān)。拉伸強(qiáng)度隨結(jié)晶度升高,而韌性和伸長

19、率則隨之而下降。聚偏二氯乙烯在熱、紫外線、離子輻射、堿性試劑、催化金屬或鹽類作用下容易分解,分解反應(yīng)的共同特點(diǎn)是有氯或氫釋放出來。(二)用途聚偏二氯乙烯除作纖維用外,主要用作包裝薄膜。此外還可作為防濕的涂料和粘合劑。八、聚乙烯醇(PVA)(一)性能聚乙烯醇的密度為1.261.29g/cm3,折射率為1.52,紫外線照射后發(fā)藍(lán)白色熒光。吸水性大,浸入水中能溶解。對(duì)纖維的含水率可達(dá)30%50%,在65%RH、25C環(huán)境下的濕率也可達(dá)4.5%。能透過水蒸氣,但難透過醇蒸汽,更不能透過有機(jī)溶劑蒸汽、惰性氣體和氫氣。聚乙烯醇薄膜的阻氣性甚至優(yōu)于聚偏二氯乙烯薄膜。聚乙烯醇的彈性模數(shù)為44005400MPa

20、,拉伸強(qiáng)度為35MPa,伸長率取決于含濕量,平均可達(dá)450%;纖維的濕強(qiáng)度是干強(qiáng)度的55%60%;薄膜的硬度隨分子量的增加而增加。聚乙烯醇雖為結(jié)晶性高聚物,但熔點(diǎn)不敏銳,融熔溫度范圍為220C240C。玻璃化溫度為85C。聚乙烯醇受熱軟化,穩(wěn)定使用溫度為120C140C。在250C,有氧存在分解時(shí),產(chǎn)生自然。由于聚乙烯醇在一般氣候條件下都會(huì)吸濕,故不宜在電絕緣方面應(yīng)用。(二)用途由于聚乙烯醇具有良好的透明性、五靜電性、韌性、印刷性,極好的阻氣性和良好的耐化學(xué)性,作為水溶性的包裝材料是個(gè)分適宜的。九、乙烯-醋酸乙烯脂共聚物(EVA)(一)性能EVA共聚物是高分子的熱塑性聚合物,是典型的無規(guī)共聚體

21、。EVA由于在乙烯支鏈中引入由極性的醋酸集團(tuán)所組成的短支鏈,打亂了原來的結(jié)晶狀態(tài),從而降低了支鏈上乙烯的結(jié)晶度,同時(shí)還增加了聚合物鏈之間的距離。這就使EVA比聚乙烯更富有柔韌性和彈性。EVA的熔體指數(shù)(MI)的大小與聚合工藝條件有關(guān),亦與VA含量有關(guān),在同一聚合條件下,VA含量逾高,其MI亦逾高。EVA的介電常數(shù)、介電損耗角正切值與共聚物中VA含量呈線性的函數(shù)關(guān)系,即VA含量越高,其介電常數(shù)也就越大。EVA熱分解溫度為229C230,也有文獻(xiàn)報(bào)道在250C以上。EVA對(duì)于氣體和濕氣的滲透性要比低密度聚乙烯高,因此它不宜做高度抗?jié)B透材料。EVA的耐油、耐化學(xué)藥品性比聚乙烯、聚氯乙烯稍差,隨VA含

22、量的增加,這一傾向愈加明顯。(二)用途EVA可作為收縮薄膜、重包裝袋、可撓性電線和電纜護(hù)套,也常用于注射和吹塑制品、熱熔粘合劑、各種板材紙張涂層、泡沫制品等。EVA還可作為其他樹脂的改性劑。十、聚碳酸酯(PC)(一)性能聚碳酸酯是無色或微黃色透明顆粒,無味、無臭、無毒。密度為1.2g/cm3,吸水率小于0.16%,透明率為75%90%,折光指數(shù)(25C)1.5890,可制成透明、半透明,不透明的各種制品。聚碳酸酯具有優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度和耐蠕變性,拉伸強(qiáng)度和彈性模量也較高,而且能在較高的溫度范圍內(nèi)保持較高的力學(xué)強(qiáng)度;不足之處是它的疲勞強(qiáng)度和耐磨性差。聚碳酸酯既有良好的耐寒性,又有良好的耐熱性。它的脆

23、化溫度為100%,最高使用溫度為100%,可在-60120C下長期使用。聚碳酸酯對(duì)熱、氧、大氣和紫外線有良好的穩(wěn)定性。但長期在室外使用或在強(qiáng)光照射下,其表面會(huì)變暗,失去光澤、泛黃,甚至產(chǎn)生龜裂。聚碳酸酯是極性聚合物,電性能比非極性的碳?xì)渚酆衔锷圆睿詫儆陔娦阅軆?yōu)良的塑料品種。(二)用途聚碳酸酯的用途十分廣泛,可用作機(jī)械零件,能耐油酸可作食品和醫(yī)藥包裝薄膜,能經(jīng)受高溫消毒,可作外科醫(yī)療器械。由于其力學(xué)強(qiáng)度高,又可作安全防護(hù)用的面罩、安全帽、機(jī)械防護(hù)罩等,以及飛機(jī)的擋風(fēng)罩、座艙蓋、空調(diào)管道、艙門、儀表盤、座位及結(jié)構(gòu)材料等。日前,聚碳酸酯已成為航空和宇航工業(yè)中不可缺少的材料。二、原材料的基本介紹1

24、、聚乙烯材料聚乙烯是最結(jié)構(gòu)簡單的高分子,也是應(yīng)用最廣泛的高分子材料。它是由重復(fù)的-CH2-單元連接而成的。聚乙烯是通過乙烯(CH2=CH2)的加成聚合而成的。聚乙烯的性能取決于它的聚合方式。在中等壓力(15-30大氣壓),有機(jī)化合物催化條件下進(jìn)行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。這種條件下聚合的聚乙烯分子是線性的,且分子鏈很長,分子量高達(dá)幾十萬。如果是在高壓力(100-300MPa),高溫(190-210C),過氧化物催化條件下自由基聚合,生產(chǎn)出的則是低密度聚乙烯(LDPE),它是支化結(jié)構(gòu)的。聚合壓力大小:高壓、中壓、低壓;聚合實(shí)施方法:淤漿法、溶液法、氣相法;產(chǎn)

25、品密度大?。焊呙芏?、中密度、低密度、線性低密度;產(chǎn)品分子量:低分子量、普通分子量、超高分子量。聚乙烯特性聚乙烯無臭,無毒,手感似蠟,具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫度可達(dá)-70-100C),化學(xué)穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸),常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能優(yōu)良;但聚乙烯對(duì)于環(huán)境應(yīng)力(化學(xué)與機(jī)械作用)是很敏感的,耐熱老化性差。聚乙烯的性質(zhì)因品種而異,主要取決于分子結(jié)構(gòu)和密度。聚乙烯的種類(1)LDPE:低密度聚乙烯、高壓聚乙烯2)LLDPE:線形低密度聚乙烯(3)MDPE:中密度聚乙烯、雙峰樹脂(4)HDPE:高密度聚乙烯、低壓聚乙烯(5)UHMWPE:超高分

26、子量聚乙烯(6)改性聚乙烯:CPE、交聯(lián)聚乙烯(PEX)(7)乙烯共聚物:乙烯丙烯共聚物(塑料)、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烴(如辛烯POE、環(huán)烯烴)的共聚物、乙烯不飽和酯共聚物(EAA、EMAA、EEA、EMA、EMMA、EMAH)分子量達(dá)到3,000,000-6,000,000的線性聚乙烯稱為超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的強(qiáng)度非常高,可以用來做防彈衣。1.2聚乙烯物理性能聚乙烯為白色蠟狀半透明材料,柔而韌,比水輕,無毒,具有優(yōu)越的介電性能。易燃燒且離火后繼續(xù)燃燒。透水率低,對(duì)有機(jī)蒸汽透過率則較大。聚乙烯的透明度隨結(jié)晶度增加而下降在一定結(jié)晶度下,透明度隨分子

27、量增大而提高。高密度聚乙烯熔點(diǎn)范圍為132-135oC,低密度聚乙烯熔點(diǎn)較低(112oC)且范圍寬。常溫下不溶于任何已知溶劑中,70oC以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三率乙烯等溶劑中1.3聚乙烯化學(xué)性能聚乙烯有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,室溫下耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學(xué)物質(zhì),硝酸和硫酸對(duì)聚乙烯有較強(qiáng)的破壞作用。聚乙烯容易光氧化、熱氧化、臭氧分解,在紫外線作用下容易發(fā)生降解,碳黑對(duì)聚乙烯有優(yōu)異的光屏蔽作用。受輻射后可發(fā)生交聯(lián)、斷鏈、形成不飽和基團(tuán)等反映。1.4各類聚乙烯產(chǎn)品用途高壓聚乙烯:一半以上用于薄膜制品,其次是管材、注射成型制品、電線包裹層等中低、壓聚乙烯:以注

28、射成型制品及中空制品為王。超高壓聚乙烯:由于超高分子聚乙烯優(yōu)異的綜合性能,可作為工程塑料使用。聚乙烯塑料的相對(duì)分子質(zhì)量在10000以上,根據(jù)密度的不同分為高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。低密度聚乙烯較軟,多用高壓聚合;高密度聚乙烯較硬,多用低壓聚合。大量使用的常為低密度(高壓)聚乙烯。聚乙烯是當(dāng)今世界用量最多的一種塑料。聚乙烯為蠟狀,有蠟一樣的光滑感,不染色時(shí),低密度聚乙烯透明,而高密度聚乙烯不透明,最大用途是在農(nóng)業(yè)大棚、食品袋等方面。它不怕水,也不怕油,抗化學(xué)腐蝕性強(qiáng),且美觀實(shí)用。聚乙烯(PE)是日常生活中最常用的高分子材料之一,大量用于制造塑料袋,塑料薄膜,牛奶桶的產(chǎn)品。其基本結(jié)

29、構(gòu)為-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-化學(xué)性質(zhì)聚乙烯抗多種有機(jī)溶劑,抗多種酸堿腐蝕,但是不抗氧化性酸,例如硝酸。在氧化性環(huán)境中聚乙烯會(huì)被氧化。物理性質(zhì)聚乙烯在薄膜狀態(tài)下可以被認(rèn)為是透明的,但是在塊狀存在的時(shí)候由于其內(nèi)部存在大量的晶體,會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的光散射而不透明。聚乙烯結(jié)晶的程度受到其枝鏈的個(gè)數(shù)的影響,枝鏈越多,越難以結(jié)晶。聚乙烯的晶體融化溫度也受到枝鏈個(gè)數(shù)的影響,分布于從90攝氏度到130攝氏度的范圍,枝鏈越多融化溫度越低。聚乙烯單晶通??梢酝ㄟ^把高密度聚乙烯在130攝氏度以上的環(huán)境中溶于二甲苯中制備。分類:聚乙烯有高密度聚乙烯(HDPE,HighDensity

30、Polyethylene),中密度聚乙烯(MDPE,MediumDensityPolyethylene),低密度聚乙烯(LDPE,LowDensityPolyethylene),線性低密度聚乙烯(LLDPE,LinearLowDensityPolyethylene)等多種產(chǎn)品2、線性低密度聚乙烯的性能(LLDPE)1)LLDPE同LDPE相比,分子沒有長鏈支鏈,短支鏈比HDPE多,而長支鏈比LDPE少,分子量分布比LDPE狹窄,由于是無長支鏈的“線性”結(jié)構(gòu),為此,流變學(xué)性能耳DPE有著顯著的差別。LLDPE是密度為0.920.930g/cm2的無色.無臭.無毒的固體,其結(jié)晶度介于HDPE和LD

31、PE之間.LLDPE熔化點(diǎn)比LDPE高1020度,熔體粘度相當(dāng)大.在相同的熔體溫度下丄LDPE的熔體粘度是LDPE的10倍以上,而且熔體粘度受溫度變化的影響小,而受剪切力的影響大,為此,LLDPE不能用提高熔體溫度的方法來降低其粘度,而只能用提高剪切力,即提高機(jī)械速度來降低其粘度為此LLDPE適宜于快速生產(chǎn)快速擠出和快速注塑LLDPE的性能由其密度.分子量和分子量分布來決定,正如上述密度是由聚乙烯鏈上的共聚單體濃度來決定的,而共聚單體的濃度控制了LLDPE短支鏈的總量,支鏈的長度取決于共聚單體的種類,共聚單體含量愈大LLDPE的密度就愈小.在相同條件下,LLDPE的抗張強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度是LDP

32、E的三倍,脆化溫度比LDPE低2030度,耐環(huán)境應(yīng)力開裂性比LDPE提高1000倍.LLDPE柔軟性好,耐針刺性好,韌性好,透明性好.LLDPE有如離子型樹脂的熱封性,在熱封面上有污染也能熱封,熱封強(qiáng)度比LDPE好,且熱封強(qiáng)度受溫度的影響小LLDPE加工時(shí),必須使用高速生產(chǎn)設(shè)備,而且主電機(jī)功率要比加工LDPE的來得大,由于粘度大,加工的壓力也要增加.LLDPE風(fēng)冷的透明度不如LDPE.3、常用尼龍?jiān)?聚酰胺)PA6/PA6,66聚酰胺(PA)具有品種多、產(chǎn)量大、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn),是五大工程塑料之一。但是,也由于聚酰胺品種繁多,在應(yīng)用領(lǐng)域方面有些產(chǎn)品具有相似性,有些又有相當(dāng)大的差別,需要仔細(xì)區(qū)分

33、。聚酰胺(Polyamide)俗稱尼龍,是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)一NHC0的熱塑性樹脂總稱。尼龍中的主要品種是PA6和PA66,占絕對(duì)主導(dǎo)地位;其次是PA11、PA12、PA610、PA612,另外還有PA1010、PA46、PA7、PA9、PA13。新品種有尼龍61、尼龍9T、特殊尼龍MXD6(阻隔性樹脂)等;改性品種包括:增強(qiáng)尼龍、單體澆鑄尼龍(MC尼龍)、反應(yīng)注射成型(RIM)尼龍、芳香族尼龍、透明尼龍、高抗沖(超韌)尼龍、電鍍尼龍、導(dǎo)電尼龍、阻燃尼龍、尼龍與其他聚合物共混物和合金等。性能指標(biāo)尼龍為韌性角狀半透明或乳白色結(jié)晶性樹脂,作為工程塑料的尼龍分子量一般為1.5-3萬。尼龍具有

34、很高的機(jī)械強(qiáng)度,軟化點(diǎn)高,耐熱,摩擦系數(shù)低,耐磨損,具有自潤滑性、吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐堿和一般溶劑;電絕緣性好,有自熄性,無毒,無臭,耐候性好等。尼龍與玻璃纖維親合性十分良好,因而容易增強(qiáng)。但是尼龍染色性差,不易著色。尼龍的吸水性大,影響尺寸穩(wěn)定性和電性能,纖維增強(qiáng)可降低樹脂吸水率,使其能在高溫、高濕下工作。其中尼龍66的硬度、剛性最高,但韌性最差。尼龍的燃燒性為UL94V2級(jí),氧指數(shù)為24-28。尼龍的分解溫度299C,在449C-499C會(huì)發(fā)生自燃。尼龍的熔體流動(dòng)性好,故制品壁厚可小到1mm。表1給出了聚酰胺主要品種的技術(shù)性能指標(biāo)。性能特點(diǎn)與用途PA6物性乳白色或微黃色透明到不

35、透明角質(zhì)狀結(jié)晶性聚合物;可自由著色,韌性、耐磨性、自潤滑性好、剛性小、耐低溫,耐細(xì)菌、能慢燃,離火慢熄,有滴落、起泡現(xiàn)象。最高使用溫度可達(dá)180C,加抗沖改性劑后會(huì)降至160C;用15%-50%玻纖增強(qiáng),可提高至199C,無機(jī)填充PA能提高其熱變形溫度。加工成型加工性極好:可注塑、吹塑、澆塑、噴涂、粉末成型、機(jī)加工、焊接、粘接oPA6是吸水率最高的PA,尺寸穩(wěn)定性差,并影響電性能(擊穿電壓)。應(yīng)用軸承、齒輪、凸輪、滾子、滑輪、輥軸、螺釘、螺帽、墊片、高壓油管、儲(chǔ)油容器等。PA66物性半透明或不透明的乳白色結(jié)晶聚合物,受紫外光照射會(huì)發(fā)紫白色或藍(lán)白色光,機(jī)械強(qiáng)度較高,耐應(yīng)力開裂性好,是耐磨性最好的

36、PA,自潤滑性優(yōu)良,僅次于聚四氟乙烯和聚甲醛,耐熱性也較好,屬自熄性材料,化學(xué)穩(wěn)定性好,尤其耐油性極佳,但易溶于苯酚,甲酸等極性溶劑,加碳黑可提高耐候性;吸水性大,因而尺寸穩(wěn)定性差。加工成型加工性好,可用于注塑、擠出、吹塑、噴涂、澆鑄成型、機(jī)械加工、焊接、粘接。應(yīng)用與尼龍6基本相同,還可作把手、殼體、支撐架等。4、乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)將乙烯聚合物的加工性和乙烯醇聚合物的阻隔作用相結(jié)合,乙烯-乙烯醇共聚物不僅表現(xiàn)出極好的加工性能,而且也對(duì)氣體、氣味、香料、溶劑等呈現(xiàn)出優(yōu)異的阻斷作用。由于同乙烯結(jié)合而具有熱穩(wěn)定性,含有EVOH阻隔層的多層容器是完全可以重復(fù)利用的。正是這些特點(diǎn),在食品包裝

37、方面使含有EVOH阻隔層的塑料容器能代替許多玻璃和金屬容器?;瘜W(xué)和性能在今天可利用的聚合物中,聚乙烯醇(PVOH)的氣體滲透率最低。但是,PVOH是水溶性的,而且難以加工。EVOH共聚物是這樣制取的:首先是乙烯和醋酸乙烯共聚,然后是水解該共聚物得到乙烯-乙烯醇。因此,仍然保留了高度的阻隔作用,而且在防潮和加工性能方面有明顯改善。從性質(zhì)上來說,EVOH共聚物是高度結(jié)晶體,它的性質(zhì)主要取決于其共聚單體的相對(duì)濃度。一般地說,當(dāng)乙烯含量增加時(shí),氣體阻隔性能下降,防潮性能改進(jìn),且樹脂更易于加工。EVOH樹脂的最顯著特點(diǎn)是其對(duì)氣體的阻隔作用。它被用在包裝結(jié)構(gòu)中,通過防止氧氣的滲入來提高香味和質(zhì)量的保留程度

38、。在使用充氣包裝技術(shù)中,EVOH樹脂有效地保留了用來保護(hù)產(chǎn)品的二氧化碳或氮?dú)?。由于在EVOH樹脂的分子結(jié)構(gòu)中存在著羥基,EVOH樹脂具有親水性和吸濕性。當(dāng)吸附濕氣后,氣體的阻隔性能會(huì)受到影響。但是,阻隔層中的濕含量可以精心地控制,使用多層技術(shù)將如聚烯烴等強(qiáng)隔濕樹脂把EVOH樹脂層包裹起來,可以做到這一點(diǎn)。耐油EVOH樹脂也具有很強(qiáng)的耐油性和耐有機(jī)溶劑性能。在68F下浸入各種溶劑和油中1年后,重量增加的百分?jǐn)?shù)為:對(duì)環(huán)己烷、二甲苯、石油醚、苯和丙酮等溶劑為0%,對(duì)乙二醇為2.3%,對(duì)甲醇為12.2%,對(duì)色拉油為0.1%。熱/機(jī)械性能EVOH樹脂具有高的機(jī)械強(qiáng)度、彈性、表面硬度,耐磨性和耐氣候性,并

39、且有強(qiáng)的抗靜電性。EVOH薄膜具有高光澤和低霧度,因而高度透明。EVOH樹脂是所有商用強(qiáng)阻隔樹脂中,熱穩(wěn)定性最高的樹脂,這一性質(zhì)使加工中產(chǎn)生的廢料的可以再生和再利用,再生料中含有多達(dá)20%以上的EVOH。加工在多層結(jié)構(gòu)中使用EVOH提供隔層有三種基本方法,它們是:共擠出結(jié)構(gòu)。EVOH樹脂同聚烯烴或聚酚胺結(jié)合形成構(gòu)架。EVOH薄膜層壓到其它基質(zhì)上,或用其它材料作涂層。用EVOH樹脂作各種基質(zhì)或單層容器的涂層。不需要特殊改變,就可容易地在傳統(tǒng)制造設(shè)備上進(jìn)行加工。利用商用設(shè)備,EVOH樹脂適用于下列加工中:單層或多層薄膜擠出;片材和型材共擠出;共擠出吹塑;共擠出涂層;層壓(或疊層)和注塑。含有EVO

40、H樹脂構(gòu)架或EVOH薄膜的二次加工如熱成型、真空成型和印刷等都很容易進(jìn)行。同其它聚合物一樣,EVOH樹脂可通過過熱來改性。包括多層涂層或共擠出涂層的涂層技術(shù)也可以用來生產(chǎn)多層結(jié)構(gòu)物,最后得到的結(jié)構(gòu)非常類似于共擠出結(jié)構(gòu)??捎肊VOH樹脂噴涂,浸入或滾筒涂層等方法。生產(chǎn)盛裝碳酸化飲料的容器或達(dá)到阻隔溶劑、香料或氣味的目的。EVOH樹脂對(duì)大多數(shù)聚合物的附著力很差,為克服這一困難,需使用特殊設(shè)計(jì)的粘接樹脂或“連接樹脂”。但尼龍除外,無需使用粘接樹脂,EVOH樹脂就可以很好地粘附到尼龍上。新發(fā)展隨著剛性、高阻隔塑料包裝的增長,對(duì)EVOH樹脂提出了新的性能要求。為滿足這些需求,EVOH供貨商提供了某些牌號(hào)

41、的產(chǎn)品,象J102(美國EVAL公司-EVALCA)和日本Goshei公司的ST系列產(chǎn)品。這些產(chǎn)品提高了可加工性和更寬的成型范圍。其它產(chǎn)品,象美國EVAL公司的F100和E151也被開發(fā)出來,它們具有更好的粘度且和用于剛性容器中典型的聚烯烴有更好的匹配性。在塑料回收領(lǐng)域,EVOH樹脂更具有優(yōu)越性。用過的高密度聚乙烯牛奶瓶和多層瓶(含有EVOH樹脂)共混后,被用來生產(chǎn)非食品用的容器。應(yīng)用含有EVOH樹脂的阻隔層結(jié)構(gòu)用在所有硬和軟包裝和包括無菌、熱注入和壓煮的所有類型的食品加工中。用含有EVOH材料包裝的產(chǎn)品有:調(diào)味品(醬油)番茄沙司、汁、食用面糊、肉產(chǎn)品、乳酪制品和加工過的水果。非食品應(yīng)用包括溶

42、劑、化學(xué)品及與醫(yī)藥有關(guān)的產(chǎn)品包裝。機(jī)動(dòng)車的燃料箱、燃料管和空調(diào)設(shè)備的制造商正在評(píng)價(jià)是否用EVOH結(jié)構(gòu)來減少烴和/或氟利昂的排放。商業(yè)信息供貨商包括:日本NipponGoshei,日本的Kuraray有限公司和美國的EVAL公司。5、粘合樹脂的介紹(常用粘合性聚合物)在多層共擠復(fù)合技術(shù)和涂布復(fù)合等技術(shù)中經(jīng)常要用到粘合樹脂,杜美國邦公司稱為TIE,日本三井公司稱為ADMER,以及日本三菱公司,韓國SK公司和阿托非納公司的產(chǎn)品,還有南京奧光和南京六合公司的相關(guān)產(chǎn)品。粘合樹脂通常是一類接枝改性的聚合物。通過將共聚單體接枝在聚合物的主鏈上形成官能支鏈,使暴露在主鏈外的官能支鏈迅速,高效地與被粘合材料發(fā)生

43、化學(xué)反應(yīng)。粘合性材料的潤濕,擴(kuò)散,化學(xué)鍵以及物理糾纏是決定粘合強(qiáng)度的主要因素。常用粘合性聚合物是一種酸酐改性的乙烯-醋酸乙烯,聚乙烯,聚丙烯聚合物和一些酸共聚物。根據(jù)聚合物載體的種類分別用于粘合PE,PP,沙林,EVA,PA,和EVOH,PVC,紙張等,這類粘合樹脂可用于普通的擠出和共擠出設(shè)備進(jìn)行加工。粘合樹脂的功能就是將通常來說互相不能粘合的樹脂或基材粘合在一起。其粘合的效果通常用剝離強(qiáng)度表征。1、酸酐改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物(簡稱EVA改性粘合樹脂)就像EVA一樣,它的改性粘合樹脂有有類似于EVA樹脂的密度和熔指,可粘合多種材料。比如:PE,EVA,PA6,沙林。EVA改性粘合樹脂在共擠

44、出時(shí)必須保證有充分的時(shí)間使酸酐激活,以確保產(chǎn)生足夠的粘合力。因此溫度的設(shè)置非常重要。為了確保粘合強(qiáng)度,在粘合樹脂接觸其他被粘合材料前,應(yīng)使粘合樹脂的熔體保持在210攝氏度以上的熔體溫度數(shù)分鐘,從而確保其在共擠出加工時(shí)的粘合性能。為了防止EVA因加工溫度過高而降解,加工溫度應(yīng)該限制在238度。如果粘合性能良好,則可將加工溫度降至230度左右。粘合樹脂在210度以上的時(shí)間越長,酸酐激活得越充分。但是過高的溫度或擠出機(jī)中死角造成滯留時(shí)間過長可能會(huì)引起樹脂老化。具體溫度設(shè)置還要根據(jù)螺桿設(shè)計(jì),擠出機(jī)背壓限制,壓力限制,共擠出時(shí)和其它材料的流變性能匹配以及其他材料的熱穩(wěn)定性影響等因素而進(jìn)行調(diào)整。此外粘合樹

45、脂在擠出機(jī)中滯留的時(shí)間也會(huì)影響薄膜的質(zhì)量,應(yīng)該使它在擠出機(jī)中的流動(dòng)盡可能順暢。由于酸酐改性的EVA粘合樹脂的軟化點(diǎn)較低,所以在加工時(shí)應(yīng)保持?jǐn)D出機(jī)的加料段的溫度盡可能低,然后在壓縮段迅速將溫度升到熔點(diǎn)。通??赏ㄟ^用水冷卻料筒喉部和螺桿加料段可避免樹脂架橋問題。要根據(jù)擠出量的需要來選擇合適的螺桿,可以使用標(biāo)準(zhǔn)聚烯烴螺桿但要避免過深的螺槽影響粘合樹脂的剪切熔融。同時(shí)應(yīng)該避免使用過大的螺桿在低速下擠出粘合樹脂。2、酸酐改性的線形低密度聚乙烯聚合物(簡稱LLDPE粘合樹脂)具有類似與線形低密度聚乙烯LLDPE的密度和熔體指數(shù)??烧澈隙喾N材料,比如:乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH),PA6,PE,離子型聚合

46、物(沙林)和乙烯的共聚物。具有和LLDPE樹脂有相似的物理性能??捎糜诖的?,流延薄膜/片材等共擠出工藝。用LLDPE粘合樹脂生產(chǎn)聚乙烯阻隔結(jié)構(gòu)的共擠出薄膜比用EVA粘合樹脂為基材的生產(chǎn)薄膜有更好的耐熱性能。也可以用于共擠出涂布工藝,每個(gè)牌號(hào)的樹脂的流變性能不同,因此都具有其特定的應(yīng)用場合。LLDPE粘合樹脂對(duì)EVOH有良好的粘合性能,對(duì)PA具有優(yōu)異的粘合性。同上面EVA一樣,加工溫度的設(shè)定非常關(guān)鍵。在200度以上的熔融溫度中保持幾分鐘,以激活酸酐基團(tuán)。在和EVA或EVOH這類樹脂熱敏樹脂材料共擠出時(shí),為了防止EVA和EVOH的溫度過高,酸酐改性的LLDPE粘合樹脂的加工溫度不得超過235度。如

47、果粘合力足夠好,可將粘合樹脂加工溫度降到210220度。當(dāng)和尼龍PA及其他熱穩(wěn)定的樹脂共擠出加工時(shí),它的加工溫度可以高一些,最大不超過250度。并可適當(dāng)降低。超過260度就會(huì)出現(xiàn)晶點(diǎn)問題。采用共擠岀生產(chǎn)工藝時(shí):控制材料和口工工藝參數(shù)并使不同材料的熔體黏度匹配是最關(guān)鍵的工藝技術(shù)。3、酸酐改性的聚丙烯聚合物(簡稱PP粘合樹脂)具有類似與聚丙烯PP的密度和熔體指數(shù)??烧澈隙喾N材料,比如:PP,乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH),PA6。具有和PP樹脂有相似的物理性能??捎糜诖的ぃ餮颖∧?片材等共擠出工藝。溫度的設(shè)置非常重要。為了確保粘合強(qiáng)度,在粘合樹脂接觸其他被粘合材料前,應(yīng)使粘合樹脂的熔體保持在21

48、0攝氏度以上的熔體溫度數(shù)分鐘,從而確保其在共擠出加工時(shí)的粘合性能。在和EVA或EVOH這類樹脂熱敏樹脂材料共擠出時(shí),為了防止EVA和EVOH的溫度過高,酸酐改性的PP粘合樹脂的加工溫度不得超過235度。如果粘合力足夠好,可將粘合樹脂加工溫度降到210220度。當(dāng)和尼龍PA及其他熱穩(wěn)定的樹脂共擠出加工時(shí),它的加工溫度可以高一些,最大不超過250度。4、酸酐改性的高密度聚乙烯聚合物(簡稱HDPE粘合樹脂)具有強(qiáng)韌,耐高溫的特點(diǎn),廣泛用于共擠出流延,吹膜,片材耐煮沸結(jié)構(gòu),PE與PA,EVOH的粘合,鋁塑粘合結(jié)構(gòu)等。溫度的設(shè)置:酸酐改性的HDEP粘合樹脂的加工溫度不得超過235度。如果粘合力足夠好,可

49、將粘合樹脂加工溫度降到210220度。當(dāng)和尼龍PA及其他熱穩(wěn)定的樹脂共擠出加工時(shí),它的加工溫度可以高一些,最大不超過250度。5、乙烯和甲基丙烯酸酯的共聚物(主要用于涂布)略6、粘結(jié)性樹脂的性能及其在共擠復(fù)合中的應(yīng)用一、粘結(jié)性樹脂的性能牌號(hào)所謂粘結(jié)性樹脂是指這些樹脂有良好的熱粘合性,同多種樹脂有良好的相容性。能在熔融狀態(tài)下同多種樹脂相一混配的一類樹脂。它們中絕大多數(shù)是乙烯同極性聚合物單體的共聚物,例如:乙烯同丙烯酸及其酯類、乙烯同醋酸乙烯酯、乙烯同順丁烯二酸或順丁烯二酸酐的共聚物等。在軟塑包裝業(yè)中最常使用的粘結(jié)性樹脂是乙烯同醋酸ZJ烯酯共取的EVA為墓礎(chǔ)的美國Dupont公司開發(fā)生產(chǎn)的商品名為

50、Bvnel的共擠用相容劑,以乙烯同丙烯酸鹽的共聚物為基礎(chǔ)的離子型樹脂Surlyn、以美國Dow化學(xué)公司生產(chǎn)的乙烯同丙烯酸的共聚物為基礎(chǔ)的商品名為Pfimacor相容劑等各種粘結(jié)性樹脂的性能牌號(hào)及用途如下:離子型樹脂SurlynDupont公司生產(chǎn):的Surlvn樹脂是軟塑包裝業(yè)中很重要的一類樹脂,它具有良好的同尼龍、EVAL、鋁箔及除聚丙烯外的各類聚乙烯的粘結(jié)相容性。透明性好,耐針刺性好、耐汕脂、耐溶劑性好、熱封性優(yōu)、82%下可以熱封,具有良好的低溫?zé)岱庑?、夾雜物、熱封性、無嗅無毒無味,可直接同食品藥品接觸,在無菌包裝中是鋁/塑/紙復(fù)合包裝中不可缺少的內(nèi)封層材料。PrimacorPnmacor

51、是Dow化學(xué)公司生產(chǎn)的乙烯同丙烯酸的共聚物,即:EAA共聚物,它同尼龍、聚烯烴(P0)、鋁箔、紙有卓越的粘結(jié)性;對(duì)油、油脂、酸、鹽有良好耐性,熱封性能優(yōu)良,熱封強(qiáng)度比離子型聚合物還要高;符合美國FDA要求;吸水量低。Primacor可以用于擠出涂布、共擠出復(fù)合或單獨(dú)吹塑成膜,吹膜可應(yīng)用于干式復(fù)合內(nèi)封層用,熱封可靠、無滲漏。Primacor的各種牌號(hào)中,2912、2150、3330、3340、3440、3460可用于擠出涂布,其加I溫度為:170/230%/280%/290cC/290C。用于擠出吹膜的牌號(hào)為1320、1410、1430上述所有牌號(hào)的丙烯酸含量為3%-9.7%。吹膜級(jí)的熔融指數(shù)為

52、1.5-5S/lOmin,而擠涂級(jí)的熔融指數(shù)為5.5-20s/lOmin應(yīng)當(dāng)指出的是為防止高溫下Primacor樹脂的腐蝕性,加工設(shè)備中與樹脂接觸的部分應(yīng)采用鍍鉻或鍍鎳,并且在停機(jī)前要使用熔融指數(shù)二22/lOmin左右的LDPE作清洗樹脂,在280C下把Prima-cor全部清洗出來為止二、粘結(jié)性樹脂在擠出涂布及共擠復(fù)合中的應(yīng)用Surlyn在鋁/塑/紙復(fù)合膜中的應(yīng)用TetraPak公司生產(chǎn)的鋁/塑/紙復(fù)合包裝膜是用于無菌包裝牛奶及其它非碳酸飲料的主要材料,其結(jié)構(gòu)為PE擠涂層(保護(hù)印刷用)/印刷層(表?。?紙/PE/鋁箔/PE/Surlyn(內(nèi)封層)。Surlyn作為內(nèi)封層是同PE共擠出涂布于鋁

53、箔上面的。為了使LDPE擠涂于鋁箔上而有良好的粘結(jié)性,應(yīng)當(dāng)用較高的溫度(290C300C)并使用較長的氣隙(Airgap),這樣可以使LDPE有較大的氧化程度,以提高粘結(jié)力。Bynel3095、3048和3036在生產(chǎn)共擠阻隔性包裝膜中的應(yīng)用實(shí)例:LDPE/Bynel/PA/Bynel/LDPE用于包裝漢堡牛排、熱狗腸、咸肉的真空包裝。實(shí)例:PA/EVAIJPA/Bynel/Surlyn用于包裝漢堡牛排、熱狗腸、咸肉的真空包裝。實(shí)例:PA/EVAL/Bynel/Surlyn用于熱狗腸、咸肉真空包裝。實(shí)例:PA/ByneSudyn包裝熟的火腿。實(shí)例:HDPE/Bynel/PA/Bynel/EVA

54、用于包裝芳香阻隔層糕點(diǎn)、配合料、包裝盒的襯里。實(shí)例:LLDPE/Bynel/PA/Bynel/LLDPE鋪墊用氣泡包裝膜。3使用Bynel3036、E162和3101共擠多層復(fù)合片材和共擠吹塑阻隔性容器實(shí)例:PET/Bynel/HIPS高抗沖的熱成型復(fù)合片材,可代替ABS片材。實(shí)例:PP/Bynel/EVAL/ByneUpp,生產(chǎn)高阻隔復(fù)合容器,用以代替玻璃和金屬容器。實(shí)例:PC/Bynel/EVAJBynel/PP,生產(chǎn)高阻隔復(fù)合容器,用以代替玻璃和金屬容器。實(shí)例:HIPS/Bynel/EVAL/ByneUpp,生產(chǎn)阻隔復(fù)合容器,用以代替玻璃和金屬容器。4.其它共擠復(fù)合膜的生產(chǎn)例子實(shí)例:PA

55、/Surlyn1652/PE,有高度的阻隔性和良好的強(qiáng)韌性,用于真空食品包裝。實(shí)例:PA/CXA/LDPECXA是粘結(jié)性樹脂,該共擠復(fù)合膜有良好強(qiáng)度和高度的阻隔性,用于真空食品包裝。實(shí)例:PA/UBE-BondFll00/PEUBE-BondFll00是日本宇部興產(chǎn)生產(chǎn)的粘結(jié)性樹脂、同尼龍和PO(聚烯烴)均有良好粘結(jié)性,高強(qiáng)度,高阻隔,易熱封、用于真空食品包裝。第二章薄膜的生產(chǎn)和成型過程1、多層共擠吹膜生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)摘要:多層共擠吹塑薄膜已廣泛應(yīng)用,其關(guān)鍵是生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)技術(shù),本文對(duì)設(shè)備作詳細(xì)介紹。關(guān)鍵詞:包裝;吹膜;機(jī)械1前言在目前全球塑料包裝膜市場上,帶有尼龍的多層共擠膜比例越來越高,現(xiàn)

56、在歐美、日本等地的尼龍消耗量每年增長10%以上,在中國的消耗量每年增長30%,而尼龍?jiān)诙鄬庸矓D高阻隔性包裝膜成分中只占10%15%,可見這種包裝膜在日常生活中使用量越來越大,而且還會(huì)更加普及,它可以使各種食品的保質(zhì)期延長兩倍以上,生產(chǎn)高檔塑料包裝膜定行業(yè)在目前和未來十年里,都是極具發(fā)展?jié)摿Φ?。吹膜機(jī)組主要有幾部分組成,如擠出機(jī)、機(jī)頭、風(fēng)環(huán)內(nèi)冷、牽引及其收卷等,一套質(zhì)量好的吹膜機(jī)組要求從擠出直到收卷的整個(gè)過程都不能的缺陷,如果其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)原理和制造質(zhì)量出現(xiàn)問題,生產(chǎn)出來的制品質(zhì)量就會(huì)降低很多,即影響使用又影響銷路,這個(gè)問題應(yīng)當(dāng)引起重視。從中國吹膜機(jī)制造的現(xiàn)狀可以看出,技術(shù)含量低是一項(xiàng)最

57、大的問題,吹膜機(jī)的技術(shù)水平直接影響到制品的質(zhì)量,這就是為什么眾多有實(shí)力的廠家不得購買國外的先進(jìn)設(shè)備,但是高昂的設(shè)備價(jià)格提高了生產(chǎn)的成本,在市場上競爭能力受到了影響。按照技術(shù)難度和重要程度來分,歐美一些發(fā)達(dá)國家將機(jī)頭和收卷的技術(shù)就放在首要位置,另外在吹膜工藝上也力求改進(jìn),使制品的質(zhì)量不斷提高,然而,中國與其他國家在國情上有很大的不同點(diǎn),改進(jìn)的項(xiàng)目太多了,會(huì)使生產(chǎn)成本增加很多,但是制品的質(zhì)量提高不大,我們應(yīng)當(dāng)針對(duì)中國的國情進(jìn)行必要的改進(jìn),同時(shí)又要保證逐漸降低成本,擴(kuò)大銷路。2多層共擠吹膜技術(shù)的特點(diǎn)多層共擠膜機(jī)組中有很多技術(shù)在中國已經(jīng)得到很好的運(yùn)用與發(fā)展,例如擠出機(jī)技術(shù),按照目前中國所使用的情況已經(jīng)

58、完全達(dá)到要求了,人們對(duì)它的投入較大,取得的成果喜人,在行業(yè)里,人們稱之為主機(jī),而其余部分則稱為輔機(jī),恰恰是這些輔機(jī)技術(shù)的改進(jìn),極大地提咼了制品的質(zhì)量。多層共擠機(jī)頭目前中國的業(yè)內(nèi)人士都知道多層共擠機(jī)頭有很多種類,國內(nèi)各類文獻(xiàn)介紹也很多,但是由于地域的局限性,所寫的內(nèi)容不夠詳細(xì)和準(zhǔn)確,本文在此介紹一種多流道平面疊加式機(jī)頭。五層共擠雙流平面疊加式機(jī)頭,它是由碟形片疊加而成的,每層碟形片有兩個(gè)進(jìn)料口,可以擠出兩層薄膜,使每一層受熱均勻,有效改善塑化性能,所以,這種五層共擠的疊加機(jī)頭吹制出來的膜可以獲得十層的效果,制品厚度的誤差在5%以內(nèi)。碟與碟之間加有隔熱層,可以單獨(dú)控制每一層機(jī)頭的溫度,相鄰層之間溫

59、度之差可高達(dá)80C。根據(jù)不同的生產(chǎn)要求。可以撤走、增加或重新布置各層機(jī)頭,增減容易,節(jié)省費(fèi)用。整個(gè)機(jī)頭全部采用38CrMoAIA材料制成,具有良好的熱穩(wěn)定性,經(jīng)過特殊的熱處理工序,內(nèi)部電鍍拋光的加工手段,保證了薄膜的強(qiáng)度,節(jié)省原料,而且改善塑化性能,提高產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)測定,同樣厚度的包裝膜,這種多層共擠膜強(qiáng)度高于同類復(fù)合膜30%,在相同的強(qiáng)度條件下,這種多層共擠膜要比同類復(fù)合膜節(jié)省原料20%以上。與錐形疊加機(jī)頭相比,在相同條件下,平面疊加式機(jī)頭結(jié)構(gòu)緊湊,它的實(shí)際高度只有錐形疊加機(jī)頭的60%,提高了塔架的有效高度,在七層和九層共擠吹膜機(jī)組中,這種機(jī)頭就有了絕對(duì)的優(yōu)勢;業(yè)內(nèi)人士都知道,在多層共擠吹膜

60、工藝中,LDPE和PA的塑化溫度相差很大,只有能夠獨(dú)立加熱的機(jī)頭才可以生產(chǎn),錐形疊加機(jī)頭表面上可以獨(dú)立加熱,但細(xì)細(xì)分析又有些不妥,通過剖面圖可以看出,它的圓柱部分是相對(duì)獨(dú)立的,但是其圓錐部分已經(jīng)插入到另外一層的圓柱體中,理論上已經(jīng)受到另外一層加熱溫度的影響了,況且,在長期生產(chǎn)過程中,金屬的熱傳導(dǎo)會(huì)使各層錐形疊片溫度互相干擾,趨于一致,必須增加隔熱層才能保證相鄰兩種材料的溫度差。這種設(shè)計(jì)思想在平面疊加式機(jī)頭體現(xiàn)的非常明顯。由于平面疊加式機(jī)頭采用側(cè)面進(jìn)料,機(jī)頭內(nèi)流道拐點(diǎn)少,沒有死點(diǎn),頻繁停機(jī)和開機(jī)時(shí)絕不會(huì)有糊料現(xiàn)象,特別是吹制尼龍這種材料的時(shí)候,它的優(yōu)越性是無與倫比的,這種機(jī)頭的設(shè)計(jì)理論已經(jīng)超出了

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