聚烯烴填充母料在塑料薄膜中的應用研究

Vol 32. No 12中國資源綜合利用2014年12月China resources Comprehensive utilizationc實(shí)驗研究聚烯烴填充母料在塑料薄膜中的應用研究徐冬梅,高標,曾長(cháng)春2(1徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇徐州221140;2徐州同創(chuàng )塑業(yè)有限公司,江蘇徐州221006)摘要:聚烯烴填充母料用于塑料薄膜,具有良好的社會(huì )和經(jīng)濟效益。采用同向雙螺桿擠出機制備了膜用填充母料,以熔體流動(dòng)速率為指標優(yōu)化了填充母料的配方并用于吹膜實(shí)踐。結果表明,隨著(zhù)母料加入份數的增多,薄膜的力學(xué)性能增大,加入的份教達到10份時(shí)效果最好;薄膜的密度會(huì )在加入母料后增大,但變化幅度不大;母料的加入使塑料薄膜的成本降低。但考慮到塑料薄膜性能,母料的加入量應控制在10份為宜。關(guān)鍵字:聚烯烴;薄膜;填充母料中圖分類(lèi)號:TQ320文獻標識碼:A文章編號:l008-9500(2014)12001905Application of Filling Polyolefin Matrix in the Plastic Thin FilmXu Dongmei, Gao Biao, Zeng Changchun(1. Xuzhou College of Industrial Technology, Xuzhou 221140, China2. Xuzhou Tongchuang Plastic Industry Co, Ltd. Xuzhou 221006, China)Abstract: The application of filling polyolefin matrix in plastic thin film has excellent social and economicbenefits. In the present work, co-rotating twin screw extruder has been adopted to prepare film used fillingmatrix, and the formula of the filling matrix has been optimized by using the melt flow rate as index and ithas been further applied to the film blown practice. The research results showed that the mechanical propertiesof the thin films increased with the increase of the added percentage of the polyolefin matrix and theproperties reached the best with the filled matrix of 10 phr. The membrane density would increase after theddition of the polyolefin matrix, while the variation range was not great. Moreover, the addition of the polyolefinmatrix could decrease the cost, and the optimum filling amount of the polyolefin matrix should be controlledat 10 phr in consideration of the mechanical properties of the thin filmKeywords: low density polyolefin; thin film; filling matrix碳酸鈣具有原料易得、價(jià)格低廉、穩定性好、無(wú)毒等諸多優(yōu)點(diǎn),用于填充塑料,不僅可降低材料成1實(shí)驗本且可起增韌補強、提高材料抗沖擊強度、改善材1.1實(shí)驗原料料彈性模量和拉伸性能等作用叩。吳智華等比較實(shí)驗原料及生產(chǎn)廠(chǎng)家見(jiàn)表1。了碳酸鈣、高嶺土和淀粉吹塑薄膜的成膜性,得出表1實(shí)驗原料及生產(chǎn)廠(chǎng)家了碳酸鈣的成膜性最好的結論,所以以碳酸鈣為母原料名稱(chēng)生產(chǎn)廠(chǎng)家料核的聚烯烴填充母料在塑料薄膜中應用最為廣LDPE(2102N26齊魯石化公司泛LDPE(IC7A)北京燕山石化公司填充母料的結構由里向外由填料核、偶聯(lián)層、LDPE(DFDC-7050)中原石化公司體樹(shù)脂的種類(lèi)、母料核填充劑碳酸鈣份數以及分散0日)余姚市雪峰碳酸鈣填充母料廠(chǎng)分散層和載體樹(shù)脂4部分組成。本文主要研究了載輕質(zhì)碳酸鈣余姚市奮發(fā)塑業(yè)有限公司硬脂酸余姚市榮威塑化商行劑PE蠟的用量對母料熔體流動(dòng)速率的影響,PE蠟上海華熠化工助劑有限公司并分析了應用于吹塑薄膜時(shí)的效果。液體石蠟市售中國煤化工收稿日期:2014-10-09CNMHG作者簡(jiǎn)介:徐冬梅(1966-),女,江蘇如東人,高級工程師副教授,從事高分子材料的權實(shí)驗研究中國資源綜合利用第12期12實(shí)驗設備及儀器表4擠出造粒工藝參數實(shí)驗設備及儀器見(jiàn)表2。機頭溫度熔體熔體喂主機表2實(shí)驗設備及儀器(℃)溫度(℃)壓力(Mpa)頻率電流(A)頻率(Hz)195230-2420050.851801922實(shí)驗設備及儀器生產(chǎn)廠(chǎng)家由表3、表4可以看出,擠出機各區段溫度最雙螺桿擠出造粒機組(CTE-35)南京科貝隆科亞機械公司高速混合機(SHR-50張家港億利機械有限公司高設置是七區的200℃,但熔體溫度在230~242℃熔體流動(dòng)速率儀(XNR-400C)河北承德試驗機有限公司之間波動(dòng)。這是因為設置的溫度是機筒各區段溫真空干燥箱(DZF-6210)上海賀德實(shí)驗設備有限公司度,并不是實(shí)際溫度,所以在擠出造粒過(guò)程中應隨電子天平(BT22S)賽多利斯科學(xué)儀器(北京)時(shí)控制冷卻水,以更好的平衡各區段的溫度。有限公司134原料娸干吹塑薄膜機組(SJ-45/28)大連橡塑機械有限公司造粒完成后,因擠出過(guò)程需經(jīng)過(guò)冷卻水池或其塑料電子萬(wàn)能試驗機(AI-7000LA高鐵科技股份有限公司他原因可能混入水分,因此將填充母料顆粒置于烘沖片機(CP25)江都市試驗機械廠(chǎng)箱中,以溫度80℃,壓力為005Mpa烘干30min13工藝流程1.3.5吹塑薄膜工藝流程見(jiàn)圖1根據熔體流動(dòng)速率(MFR)選擇配方7制得的填充母料吹塑薄膜。吹塑薄膜的基體樹(shù)脂選擇擠沖性 LDPE/LLDPE共混,這是因為L(cháng)LDE樹(shù)脂易結晶加工性較差,但其在沖擊強度、斷裂伸長(cháng)率、韌性、合粒膜樣撓曲性等方面優(yōu)于DDPE;而LDPE薄膜的霧度、光圖1工藝流程澤度、透明度等方面又優(yōu)于LDE采用兩者共混吹1.3.1原料預處理塑薄膜可在一定程度上提高薄膜的加工性和使用因為輕質(zhì)碳酸鈣易吸濕,所以必須將輕質(zhì)碳酸性。本研究吹塑薄膜 LDPE/LLDPE共混比為ll鈣置于真空干燥箱中,以80℃恒溫干燥30min,壓吹膜工藝參數見(jiàn)表5。力為0.05Mpa。為提高分散劑的效果本研究采用硬表5吹塑薄膜工藝參數脂酸、液體石蠟并用,同時(shí)為提高混合效果液體石區三區四區驅動(dòng)螺桿度溫度溫度電機電流轉速吹脹比蠟應先與載體樹(shù)脂LDPE混合浸潤樹(shù)脂。(℃)(℃)(℃)(℃)(A)(r/min)1.3.2高混機混合195230~242215-220200102將已干燥好的輕質(zhì)碳酸鈣置于高速混合機中注:薄膜規格為400mmx0.06mm升溫至80℃高速攪拌,加入事先稱(chēng)量好的鋁酸酯14性能測試偶聯(lián)劑混合10min,然后加人事先用液體石蠟浸潤力學(xué)性能:按GBT13022-1991測試拉伸強度均勻的載體樹(shù)脂IDPE,混合15min,下料。和斷裂伸長(cháng)率,測試速度為50mm/min;按QB/T133擠出造粒1130-1991測試薄膜撕裂強度,測試速度為200將用高速混合機混合均勻的物料加入到雙螺mmmin桿擠出機中造粒。由于物料中碳酸鈣的含量相對較加工性能:按GBT3682-2000測試熔體流動(dòng)高會(huì )造成擠出機料斗底座處不易下料所以造粒速率,溫度為190℃(2.16kg)過(guò)程中應注意防止出現“架橋”現象,可適當采用銅其他性能:用BT23S電子天平測試薄膜比重片向下攪動(dòng)物料。擠出造粒機組各區段溫度及工藝參數見(jiàn)表3、2實(shí)驗數據及結果分析表42.1填充母料的制備表3擠出造粒機組各區段溫度從碳酸中國煤化工別探討了各組區二區三區四區五區六區七區分的添加量17017518019CNMHG影響。結果見(jiàn)195圖2-圖4。第12期徐冬梅等:聚烯烴填充母料在塑料薄膜中的應用研究c實(shí)驗研究對應母料的熔體流動(dòng)速率最大。這是因為載體樹(shù)脂30的MFR將影響到母料配方體系的整體黏度,進(jìn)而E只動(dòng)標影響到母料的流動(dòng)性能。較高熔體流動(dòng)速率的載體樹(shù)脂會(huì )使母料的流動(dòng)性增強③。以L(fǎng)DPE為載體的2.0母料流動(dòng)性好于載體為 LLDPE母料,這是因為后搬1.5者的熔體粘度高于前者,回收的聚乙烯用于載體樹(shù)據10脂除了價(jià)格的競爭優(yōu)勢外,由于重復的使用和熱加工導致分子量降低,流動(dòng)性變好由圖4可知,PE蠟作為一種分散劑(潤滑劑類(lèi))100110可以潤濕細粉狀助劑,避免在成型加工中重新凝碳酸鈣用量(份)聚,可促進(jìn)碳酸鈣和LDPE在制品中均勻分散,提高圖2碳酸鈣用量對母料熔體流動(dòng)速率的影響流動(dòng)性。但隨著(zhù)用量進(jìn)一步增加,潤濕后剩余的分散劑就會(huì )析出到表面阻礙了流動(dòng)。在前期實(shí)驗中曾探討了偶聯(lián)劑對母料流動(dòng)性2.0的影響,以鋁酸酯系偶聯(lián)劑的綜合效果較好。加之15鋁酸醋類(lèi)偶聯(lián)劑色淺,有較高的熱穩定協(xié)調效應和10潤滑增塑的作用,適用范圍也較廣4s2.2填充母料對塑料薄膜性能的影響0.52.21填充母料對塑料薄膜拉伸性能的影響0.0薄膜的拉伸性能主要影響因素是基體樹(shù)脂與LDPE(TN26)LDPE(IC7A) EVA LDPE(7042)POE(810)填充母料的用量。因為母料是經(jīng)過(guò)表面活化處理不同的載體樹(shù)脂的,有利于填料在擠出機中較短時(shí)間均勻分散,從圖3不同的載體樹(shù)脂對母料嫁體流動(dòng)速率的影響而能夠更好的改善薄膜的力學(xué)性能。填充母料對塑料薄膜拉伸性能的影響見(jiàn)圖5、圖6。146543據1.2E12銨1.1倒11母PE蠟用量(份)圖4PE蠟用量對母料熔體流動(dòng)速率的影響由圖2可知,母料隨碳酸鈣用量(50-110份)的母料數量(份)增加,其熔體流動(dòng)速率下降。一方面是由于無(wú)機礦圖5填充母料對塑料薄膜拉伸強度的影響物質(zhì)碳酸鈣粉體與載體樹(shù)脂界面性質(zhì)不同,相容性由圖5、圖6可以看出,隨著(zhù)填料的增多,薄膜差,結合能力低,同時(shí)由于碳酸鈣作為小分子,填充的縱向橫向拉伸強度及斷裂伸長(cháng)率均在母料加入到載體樹(shù)脂的大分子鏈中,增加了分子間的距離,量為10份時(shí)達到最好。這是因為母料表面進(jìn)行了分子熱運動(dòng)減弱,不利于流動(dòng)?；罨幚?填料中國煤化工得好,在拉由圖3可知,牌號為1C7 A LDPE的載體樹(shù)脂伸應力作用下均CNMHG移動(dòng)變形,實(shí)驗研究中國資源綜合利用第12期550吸450半世擦0.962500.92202468101214165母料用量(份)母料數量(份)圖8填充母料對塑料薄膜密度的影響圖6填充母料對塑料薄膜斷裂伸長(cháng)率的影響附在填料表面的樹(shù)脂分子排列得較其本體更緊密,承受外界負荷的有效截面積增加,填充體系的拉伸形成所謂“拘束層”。分子排列緊密程度隨樹(shù)脂遠離強度以及斷裂伸長(cháng)率得以提高。要得到較高拉伸性填料表面而逐漸下降,直至與樹(shù)脂本體緊密程度能的薄膜,填充母料的加入以10份為最好。致。密度的增加有利于改善塑料薄膜的力學(xué)性能,22.,2填充母料對塑料薄膜直角撕裂強度的影響在一定程度上提高了薄膜的使用性能,但也增加了填充母料對塑料薄膜直角撕裂強度的影響見(jiàn)塑料薄膜的使用成本。圖7。2.2.4填充母料對塑料薄膜成本的影響130填充母料對塑料薄膜成本的影響見(jiàn)圖9。12513200120l151300012800刪1051260012400L2000118001511600母料用量(份)-20246810121416圖7填充母料對塑料薄膜直角撕裂強度的影響母料用量(份)由圖7可以看出,未使用母料的塑料薄膜縱橫圖9填充母料對塑料薄膜成本的影響兩向撕裂強度明顯低于加人了母料的塑料薄膜撕吹塑薄膜中加人一定量的填充母料,除了改變裂強度。隨著(zhù)母料加入份數的增加,薄膜的直角撕塑料薄膜的力學(xué)性能和使用性能外,減少樹(shù)脂的消裂強度在母料加入量為10份時(shí)達到最大,之后出耗,降低成本也是一個(gè)重要原因。本研究中將自制現下降。的填充母料用于 LDPE/LLDPE共混吹塑薄膜,按照2.2.3填充母料對塑料薄膜密度的影響市場(chǎng)現行價(jià)格 LDPE 107A樹(shù)脂14000元t;LDPE填充母料對塑料薄膜密度的影響見(jiàn)圖8。210TN2614000元; LLDPE12000元;輕質(zhì)碳由圖8可以看出,純樹(shù)脂生產(chǎn)的塑料薄膜密度酸鈣550元;鋁酸酯偶聯(lián)劑10000元/;PE蠟10為0.92gcm,而加入填充母料生產(chǎn)出的薄膜密度800元,生產(chǎn)的薄膜以1t計算,母料成本為4150均有所增加,且隨著(zhù)母料添加量的增加薄膜的密元。由圖9中國煤化工產(chǎn)的薄膜價(jià)格度也變大。這是因為填充母料表面吸附作用使得為13000CNMHG料份數的增22第12期徐冬梅等聚烯烴填充母料在塑料薄膜中的應用研究c實(shí)驗研究多,成本依次下降,但考慮到薄膜的力學(xué)性能和使(4)填充母料的加入可取代同等份數的合成樹(shù)用性能,以加入10%的母料為最佳。脂,可大大降低薄膜的成本且能改善薄膜的性能,考慮到薄膜的力學(xué)性能的因素,母料的加入量以10%3結論時(shí)效果最好。(1)1C7 LDPE樹(shù)脂適合用作填充母料載體樹(shù)參考文獻脂,PE蠟用作分散劑,母料的熔體流動(dòng)速率隨著(zhù)PE蠟加入量的增多而增大,但當PE蠟達到8份時(shí)1曾憲通,左建東,龐純,等HDPE/ POF/CaCO,三元體系出現下降,所以母料的PE蠟分散劑加入量以5份薄膜研究[J]塑料工業(yè),2007,35(7):16-18.最好。2吳智華,劉志民,孟兵填料對吹塑聚乙烯微孔薄膜性能2)吹塑薄膜中,加人一定量的填充母料有利的影響[J]工程塑料應用,2004,32(12):11-12于提高薄膜的力學(xué)性能和使用性能,隨著(zhù)母料加入孔凡濤,喬輝,吳立峰新型載體樹(shù)脂在色母粒中的應用研究[J]塑料工業(yè),2007,35(8):50-52量的增加,薄膜的拉伸強度、斷裂伸長(cháng)率依次出現4徐冬梅柳峰,曾長(cháng)春PE膜用填充母料的研制[J,工程變化,在加入量為10%時(shí)薄膜的各項力學(xué)性能達到塑料應用,2009,37(12):50-52.最佳。5李寶智碳酸鈣粉體表面改性與母料加工[J中國粉體工(3)填充母料的加入使得吹塑的密度發(fā)生改變,業(yè),2008,(3):5-10.這種改變對于降低薄膜的成本會(huì )起到一定作用。(責任編輯/陳軍)c簡(jiǎn)訊大同市淘汰黃標車(chē)及老舊車(chē)14734輛山西省大同市黃標車(chē)及老舊車(chē)淘汰工作正在2014年12月10日前完成黃標車(chē)及2004年12月緊張有序推進(jìn),日前從大同市黃標車(chē)及老舊車(chē)淘汰31日前注冊的老舊車(chē)淘汰任務(wù)。工作領(lǐng)導組辦公室獲悉,截至2014年12月13日,此次活動(dòng)共設置9個(gè)回收站點(diǎn),從2014年11該市已經(jīng)完成2014年黃標車(chē)及老舊車(chē)淘汰任務(wù),月22日起到12月底,實(shí)行朝9晚5工作制,星期全年任務(wù)數14725輛,完成數14734輛,完成比例日、節假日不休息。各聯(lián)合辦公室統一懸掛大同市為10006%,目前正繼續擴大成果淘汰黃標車(chē)及老舊車(chē)工作車(chē)輛回收拆解的若干規為確保全市淘汰黃標車(chē)及老舊車(chē)工作任務(wù)順定、黃標車(chē)及老舊車(chē)的相關(guān)知識、山西省黃標車(chē)及利完成,按照山西省政府關(guān)于淘汰黃標車(chē)及老舊車(chē)老舊車(chē)提前淘汰工作流程、山西省黃標車(chē)及老舊車(chē)的工作部署,大同市出臺了《大同市黃標車(chē)及老舊提前淘汰補貼參考基準標準、大同市淘汰黃標車(chē)老車(chē)淘汰工作實(shí)施方案》,成立了由劉振國副市長(cháng)任舊車(chē)回收價(jià)格表5塊告示圖板。在《大同日報》、《大組長(cháng),環(huán)保、公安、發(fā)改委、財政、交通運輸、商務(wù)、國同晚報》醒目位置公布了工作人員的姓名、單位、聯(lián)資委、工商、質(zhì)監等9個(gè)單位為成員的大同市黃標系電話(huà),設置了舉報箱和舉報電話(huà),自覺(jué)接受群眾車(chē)及老舊車(chē)淘汰工作領(lǐng)導組,明確職責分工,確保監督。同時(shí)加強路檢路查,對黃標車(chē)、無(wú)標車(chē)違反禁各項工作穩步推進(jìn)。市國資委、環(huán)保局、財政局、商令標志指示的,公安和環(huán)保部門(mén)依法進(jìn)行查處,對務(wù)局和公安局交警支隊對全市黨政機關(guān)、事業(yè)單假冒環(huán)保檢驗合格標志予以嚴厲打擊,共查處各類(lèi)位、國有及國有控股企業(yè)的車(chē)輛底數進(jìn)行了排查核違法行為852起,其中黃標車(chē)違反禁令171起,報實(shí),并對達到報廢年限的車(chē)輛數與未完成任務(wù)數進(jìn)廢車(chē)上路行駛10起,未放檢驗合格標志171起,未行比對分析,為領(lǐng)導決策和下達報廢任務(wù)提供依按期進(jìn)行技術(shù)檢驗179起。據。結合全市車(chē)輛底數,市黃標車(chē)及老舊車(chē)淘汰工中國煤化工(再協(xié))作領(lǐng)導組對報廢任務(wù)進(jìn)行了分解,限期各單位在CNMHG