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一次性反应袋中聚乙烯薄膜的制备工艺

2022-09-29 17:15:20

聚乙烯是由乙烯单体为主通过聚合反应生成的一种热塑型高分子材料。不同聚乙烯产品因为其聚合方式、催化剂、共聚物种类和分布、分子量分布等不同,成型薄膜的物理性能会相差甚远。


当然,决定聚乙烯薄膜性能的除了原材料本身,薄膜的加工工艺也是至关重要的因素。在薄膜挤出成型的工艺中,“吹塑法”和“流延法”是较为常见的两种工艺。


下面由小编为大家就这两种加工工艺做个简单的介绍和对比:

一、吹塑法

这种工艺主要分为上吹风冷和下吹水冷两种形式。

上吹风冷,顾名思义,是聚乙烯由螺杆加热剪切后,由模头向上将材料挤出,形成一个向上牵引的膜泡。

高温熔融的聚乙烯从模头挤出后,由冷却风将其进行降温固化。

冷却风的风量和温度决定膜泡稳定性和材料结晶的速度。冷却越快,材料结晶越小,聚乙烯分子取向越高,薄膜的拉伸性能会随之发生变化。

除了冷却风的影响,整个挤出牵引的速度,膜泡的大小,膜泡稳定性等等也会影响薄膜的性能。

膜泡由机器上方的“人”字形夹板折叠成双层的筒膜,并由后端收卷装置完成一端收卷(以筒膜形式收卷),或者两端分切收卷(以片膜的形式收卷)。

下吹水冷,基本组件与上吹式相同,主要不同的是在冷却方式,下吹以循环冷却水作为冷却的主要方式。

选择下吹往往因为原材料或配方在给定薄膜厚度和膜泡大小条件下,熔体强度不够支撑上吹式的膜泡。

下吹薄膜会和冷却水接触,再经过沥干的过程。

一般熔融指数1~2g/10min的聚乙烯都比较适合上吹,但是薄膜越厚,需要的熔体强度越高,当厚度超过一定程度,就要用下吹水冷的工艺来制备和生产了。


聚乙烯薄膜


二、流延法

简单的说,如果吹膜是一个圆环形的模头做出筒膜的样式,那么流延就是一个平面的模头生产出片膜的工艺。

由于没有膜泡,而且有金属冷却辊的迅速冷却作用,流延工艺通常不需要很高的熔体强度,原材料的熔融指数一般在3~5g/10min,流动性好,易加工。

相比吹膜,更好的冷却效率使得薄膜光学性能更好,厚薄偏差更低,高熔指的原材料不易产生因过度剪切造成的晶点。

流延加工的薄膜因为熔指高、结晶小和平整度高,通常表现出比吹膜更优异的热封性能。

当然,由于流延只有单向拉伸,与吹膜的双向拉伸比起来,一些物理性能可能会稍弱,但可以通过配方的调配来进行弥补。

流延的原材料因良好的加工性能,通常不含额外的加工助剂(PPA)等添加剂,是制备对纯度、洁净度要求高应用的至佳工艺选择。

因为吹膜和流延加工方式的不同,在原材料选择上,流延会选用熔融指数更高,流动性更好,添加剂更少的原料;

在加工温度上,流延会采用相对略高的温度设置来达到更高的产量和更少的晶点;

由于流延的冷却效果更好,生产出来的薄膜在热封、光学性能以及厚薄偏差上更优异;

只要优化好配方,在薄膜物理机械性能上,流延薄膜也可以达到吹膜同样的效果。

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