技術文章您現在的位置:首頁 > 技術文章 > PE塑料的性能與應用
PE塑料的性能與應用
更新時間:2016-08-10   點擊次數:10147次

PE塑料的性能與(yu) 應用

廈門易仕*限公司專(zhuan) 業(ye) 塑料水分儀(yi) ,密度計生產(chan) 商

TPO密度計 TPE顆粒密度檢測儀(yi) TPR粒子密度測試儀(yi) TPV PET塑料水分儀(yi) PVC聚氯乙烯塑料水分測試儀(yi) ABS由丙烯腈 丁二烯含水率檢測儀(yi) 苯乙烯聚合的塑料密度計 PA尼龍塑料密度檢測儀(yi) 尼龍料密度測試儀(yi) 尼龍顆粒水分測試儀(yi) PS聚苯乙烯塑料betway中文网页 再生塑料密度測定儀(yi) 聚丙烯PP(PP塑料)比重計聚乙烯 (PE) 聚乙烯比重檢測儀(yi) 聚丙烯比重測試儀(yi) 聚苯乙烯比重測定儀(yi) 聚氯乙烯比重測試儀(yi) 塑料顆粒密度檢測儀(yi) PVC顆粒水分測試儀(yi) PE粒子密度計

 

PE即聚乙烯,是一種具有多種結構和特性的聚合物。它主要分為(wei) 低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、及特殊性能的超高分子量聚乙烯、低相對分子質量聚乙烯、高相對分子質量高密度聚乙烯、極低密度聚乙烯等。一般來說相對密度低於(yu) 0.920的聚乙烯,通常稱為(wei) 低密度聚乙烯;相對密度等於(yu) 或大於(yu) 0.940的聚乙烯稱為(wei) 高密度聚乙烯;相對密度在0.926~0.940範圍內(nei) 的聚乙烯稱為(wei) 中密度聚乙烯。

PE的分類上就能看出,密度是關(guan) 係著PE塑料性能差異的主要指標,其次是相對分子質量,而密度又是樹脂結晶度和分子線型結構不同造成的。線性結構的PE,結晶度高,密度大,熔融溫度、硬度、屈服強度、彈性模量也高。盡管PE分子間的力不大,但主要因結晶度高,分子便堆砌緊密而強度增大。相反,支鏈度大的PE結晶度較小,則密度較低,可延伸性與(yu) 韌性較大,即為(wei) 柔韌性材料。

相對分子質量及其分布會(hui) 直接影響結晶度,進而影響一係列性能,如:強度、硬度、韌性、耐磨性、耐化學藥品和老化及耐低溫脆折性等越高,而斷裂伸長率降低。相對分子質量分布窄,對韌性和低溫脆性卻有所提高。而耐長期載荷變形,耐環境應力開裂性則下降。所以,相對分子質量分布的寬窄對PE製品的種類與(yu) 使用性能也有密切關(guan) 係。

另外,熔融指數是聚乙烯熔體(ti) 流動性的定量指標,也是反映聚乙烯分子量大小的一個(ge) 標誌。一般情況下,PE的熔融指數越高,其分子量越低;反之PE的熔融指數越低,其分子量越高。PE的熔融指數對其加工影響較大。熔融指數大,則流動性就好,對注射成型有利,但對於(yu) 直接擠出吹塑來說,則不希望熔融指數過高,特別是HDPE,熔融指數大,型坯易產(chan) 生下墜,影響型坯的正常成型。若要吹塑大型製品時,應該選用高分子量高密度聚乙烯(代號為(wei) HMWHDPE),其重均分子量在30~50萬(wan) 範圍內(nei) ,其分子量不僅(jin) 明顯地高於(yu) 一般HDPE(重均分子量在15~20萬(wan) 之間),而且分子量分布較寬,其熔體(ti) 張力大,采用直接擠出吹塑成型時,大型製件的型坯也不易產(chan) 生下墜問題。采用HMWHDPE製得的塑料製品還具有良好的耐衝(chong) 擊性、耐蠕變性以及耐應力開裂性。

⒈常用聚乙烯的性能介紹

低密度聚乙烯性能:LDPE為(wei) 乳白色蠟狀顆粒,它具有無毒、無味、無臭,是PE中zui輕的品種,結晶度較低,為(wei) 55~65﹪熔體(ti) 流動速率較寬,約為(wei) 0.2~50g/10min,具有良好的柔韌性、延伸性、透明性、耐寒性,有優(you) 良的加工性、化學穩定性及透氣性較好,電絕緣性能優(you) 異,但其機械強度、透濕性、耐老化性能較差及耐熱性低於(yu) 高密度聚乙烯。

高密度聚乙烯的性能:HDPE為(wei) 白色粉末或顆粒狀,無毒、無味、無臭,與(yu) LDPE相比,支鏈較少,結晶度較高,密度較大,相對分子質量常為(wei) 十幾萬(wan) 到幾十萬(wan) ,熔體(ti) 流動速率範圍較窄;具有較高的剛性和韌性,優(you) 良的機械性能和耐熱性,還具有較好的耐溶劑性、耐蒸汽滲透性等。

HDPE的各項性能見表14

      1           HDPE 的物理性能

          

           

平均相對分子質量/104

7~30

結晶度(%

80~95

密度/g·Cm-3

0.941~0.965

表觀密度/g·Cm-3

0.50~0.55

熔體(ti) 流動速率/g·(10min--1

0.1~8.0

折射率η25D

1.54

吸水率(%

0.03

透明度

不透明

 

      2           HDPE的力學性能

          

           

拉伸強度/MPa

22~45

斷裂伸長率(%

200~900

拉伸模量/MPa

420~1060

壓縮強度/MPa

22.5

彎曲強度/MPa

25~40

彎曲模量/MPa

1100~1400

剪切強度/MPa

20~36

衝(chong) 擊強度無缺口

不斷

/103J·m-2缺口

10~40

邵氏硬度D

62~72

 

     3            HDPE的熱性能

         

          

熔融溫度/

126~136

維卡軟化點/

121~127

熱變形溫度/

--

0.45Mpa

60~82

1.82Mpa

40~50

脆化溫度/

-70~-100

熱導率/W·m-1·K-1

0.39

比熱容/J·kg-1·K-1

2302

線膨脹係數/x10-5·℃

11~130~40℃)

  

      4             HDPE的電性能

        

         

體(ti) 積電阻率/(Ω·cm

1016

相對介電常數

2.3~2.4

介質損耗因數

0.0002~0.0005

介電強度/KV·mm-1

18~28

 

HDPE塑料可以采用擠出法、注塑法、擠出吹塑法、擠出壓製法等方法成型。產(chan) 品用途廣泛。

HDPE塑料的品種很多,可根據具體(ti) 需要選用,可用於(yu) 中空吹塑成型的國產(chan) HDPE材料較多,也較容易從(cong) 市場購得。

在擠出吹塑成型中,HDPE常用來吹塑耐腐蝕的中小型各類容器和汽車中空配件等產(chan) 品。

中密度聚乙烯的性能:MDPE大分子鏈的支化程度及其性能在很多方麵介於(yu) HDPELDPE之間。它的密度和結晶度主要是由分子鏈中支鏈多少與(yu) 長短不同決(jue) 定的。支鏈多而長,密度和結晶度下降,具有較好的柔韌和低溫特性,但拉伸強度和硬度、耐熱性等不如HDPE..但耐環境應力開裂性和強度長期保持性較好。

線性低密度聚乙烯:LLDPE是乙烯與(yu) 少量α-烯烴共聚而製得的一種高聚物,其分子結構與(yu) 普通的LDPE(長鏈長分支)HDPE(長鏈少分支)不同,為(wei) 長鏈上附有若幹短的分支的結構,分支的長短與(yu) 數量決(jue) 定於(yu) 共聚單體(ti) 的種類與(yu) 用量。因此,分支有較強的規律性,且LDPE分子量的分布相對要狹窄一些。因此,即使LLDPELDPE的結晶度相當,密度相近,性能上卻顯示出較大的差異。

由於(yu) 普通商品級LLDPE分子量分布比較狹窄,采用直接擠出吹塑法吹製中空容器時,型坯易下墜,難以製得性能優(you) 良的產(chan) 品,因此當采用直接擠出吹塑法製LLDPE中空容器時,應選用分子量分布較寬的、吹塑級LLDPE樹脂。

    HMWHDPE塑料:HMWHDPEHigh Molecular Weight High Density Polyethylene)稱為(wei) 高相對分子質量高密度聚乙烯,它是PE類的新品種之一,有均聚物與(yu) 共聚物之分,可以用淤漿法和氣相法來生產(chan) 。聚合反應在低壓(0.48~3.1MPa)、低溫(80~110℃)和過渡金屬催化劑存在下進行,所用催化劑有齊格勒型或以鉻氧化物為(wei) 基礎的菲利浦型。共聚單體(ti) 多為(wei) 1-丁烯、1-辛烯等α-烯烴。

    HMWHDPE的重均相對分子質量為(wei) (2~5x105,共聚物的密度為(wei) 0.941~0.965g/cm³,而一般的HDPE的密度為(wei) 0.941~0.954g/cm³。共聚物的密度與(yu) 共聚物單體(ti) 的關(guan) 係密切,其結晶度與(yu) 物理特性也不同於(yu) 均聚物。

HMWHDPE具有優(you) 良的耐環境應力開裂性、衝(chong) 擊強度、拉伸強度、熔體(ti) 強度、良好的剛性、高防潮性、耐磨性、化學穩定性和衝(chong) 擊性。

HMWHDPE基本特性及影響因素見表5-5

5             HMWHDPE基本特性及影響因素

 

    

相對分子質量

相對分子質量分布

增加          減少

增加          減少

加寬       變窄

耐環境應力開裂

 

 

 

衝(chong) 擊強度

 

 

 

剛度

 

 

           

硬度

 

            

                      

拉伸強度

 

            

           

滲透性

 

            

           

撓曲性

 

            

 

耐磨性

           

 

           

加工流動性

           

 

 

熔體(ti) 強度

           

 

 

熔體(ti) 粘度

           

 

 

共聚物含量

 

            

           

HMWHDPE可以用擠出和吹塑法成型,在擠出成型時,擠出機需要設計強製冷卻和進料溝槽的進料段,以提高生產(chan) 效率,防止聚合物降解並提高材料的進料性能,並且可使擠出量提高60%以上。HMWHDPE在大型工業(ye) 吹塑件的成型中,主要用來製作容積200L以上的大型中空容器、塑料托盤、大型儲(chu) 水罐、儲(chu) 油罐等。

近幾年國內(nei) 各石化企業(ye) 開發生產(chan) 出了多種牌號的HMWHDPE,並且每年都有新的牌號材料出現,購買(mai) 時主要應根據需要及市場的情況。國產(chan) 牌號主要有:DMDY11587000F8200B等。

國產(chan) HMWHDPE的性能參數

國產(chan) HMWHDPE牌號及性能參數見表6

6         國產(chan) HMWHDPE的牌號及性能參數

 

 

熔體(ti) 指數

/(g/10min)

 

/(g/cm3)

拉伸

強度

/MPa

斷裂

伸長

%

Izod缺口衝(chong) 擊強度

/Kj/m2

ESCR

大慶石化

8200B

0.03

0.956

440

850

>75

600

7000F

0.044

0.955

250

>500

>30

400

揚子石化

8200B

0.03

0.956

440

850

>75

600

7000F

0.044

0.955

250

>500

>30

400

齊魯石化

DMDY1158(粉料)

2

0.953

250

700

 

428

獨山子

石化

HD5420GA

1.5~2.5

0.953

288

800

 

350

注:①采用190℃,21.6kg測試條件。

ESCR為(wei) 耐環境應力開裂指數。

⒉聚乙烯的其它特性

各種牌號的聚乙烯,其性能因組成、結構、分子量及分布等的不同而不盡相同。但就聚乙烯類塑料而言,它們(men) 之間存在著許多共同的特點,正是這些基本特征,使它們(men) 能夠作為(wei) 塑料中空容器的主要材料,在實踐中得到了廣泛的應用。

⑴力學性能

PE具有良好而均衡的機械性能,除了塑料花料等高流動性PE之外,通常PE的拉伸強度均在10MPa以上,斷裂伸長率可達500%或更高。

PE的強度與(yu) 分子結構之間有密切的關(guan) 係。高密度聚乙烯大分子結構規整性強,結晶度高,強度較大。一般高密度聚乙烯的拉伸強度等性能均明顯高於(yu) 低密度聚乙烯,其中拉伸強度可達低密度聚乙烯的2倍以上,但高密度聚乙烯的衝(chong) 擊強度較低密度聚乙烯要低。

⑵耐化學腐蝕性

PE是耐化學腐蝕性的塑料之一,它的耐化學腐蝕性可簡要歸納如下:

PE耐絕大多數的稀酸,通常也不受各種鹽及其溶液的侵蝕,但會(hui) 受氧化型濃酸破壞,在高溫下還會(hui) 受氧化劑類物質的侵蝕;

PE通常不受醇、醛、酮以及酯類物質的腐蝕;但在室溫下會(hui) 因為(wei) 芳烴、脂芳烴、鹵化烴的作用而引起一定程度的溶脹,LDPE60℃以上、HDPE80℃以上溶解作用也增大;

PE在常溫下受鹵素的影響較小,但高溫下會(hui) 作用加速;

PE對油類約有吸收,如礦物油、香精油會(hui) 通過PE材料散逸出去;

PE製品在脂肪及芳香烴、醛、酮、醇、濃硫酸、去汙劑及皂、油及脂肪、堿金屬的氫氧化物等應力開裂劑的作用下可能會(hui) 產(chan) 生應力開裂。

⑶耐候性

PE在紫外線、高能輻射的作用下,會(hui) 在空氣中發生降解,導致變色、表麵龜裂直至脆化、失去強度而喪(sang) 失使用價(jia) 值。因此,對於(yu) 室外應用或者經受陽光直射的PE中空容器,應當使用耐候性配方,即在PE主料中加入適量的紫外線吸收劑、遮光劑(光屏蔽劑)等助劑,以防紫外光的危害。若PE中空容器外觀允許呈黑色,可在PE中配入1﹪~2﹪的碳黑(碳黑是一種價(jia) 廉物美的紫外光屏蔽劑),使其耐候性大幅度提高。

⑷阻隔性

在中空製品類塑料包裝容器的多數應用中,阻隔性能往往是十分重要的。在對各種物質的阻隔性中,對氧、二氧化碳、氮氣、有機溶劑的透過性能以及對水和水蒸氣的透過性能,這些在實際應用中特別重要,它們(men) 能直接影響到塑料容器對所包裝物品的保護效果。

一般地講,PE的阻隔性能隨著密度的增大而改善,也就是說高密度聚乙烯比低密度聚乙烯的阻隔性能要好,但是對於(yu) 不同物質的阻隔性能相差極大。PE對水蒸氣的透過有的阻隔性能,特別是高密度聚乙烯,是阻隔水蒸氣透過的的塑料之一。PE對氧、二氧化碳、氮以及眾(zhong) 多的有機溶劑,特別是脂肪烴、芳烴類等的阻隔性能較差。因此需阻氧保存的物品、脂肪烴、芳烴及其溶液等物質,切忌采用PE類中空容器包裝。

⑸衛生性能

PE本身無毒、無味,可直接接觸食品、藥品等物質。但是在用於(yu) 食品、藥品包裝時,對包裝的加工過程中切忌配入對人體(ti) 有害的塑料助劑,必須按照國家衛生標準的要求生產(chan) 。

PE的吹塑加工成型條件對產(chan) 品性能的影響以及注意事項

⑴成形溫度

實際應用中的PE吹塑成型溫度因PE的品種不同而異,通常HDPE為(wei) 170℃~210℃,LDPE為(wei) 150℃~190℃。吹塑大型製品一般采用較高的溫度,而吹塑小型製品一般采用較低的溫度,但需注意如果成型溫度過低,容易產(chan) 生型坯鯊魚皮現象或者熔體(ti) 破裂;溫度過高則會(hui) 出現型坯下墜,導致製品壁厚明顯不均。因此,在吹塑製品過程中,應隨時觀察型坯的質量,發現型坯不正常需及時調整溫度。

⑵擠出速度

切忌過渡提高擠出速度和降低成型溫度,否則容易引起型坯產(chan) 生鯊魚皮及熔體(ti) 破裂的現象,同時產(chan) 生較大的離模膨脹,型坯的壁厚增大,導致製品的質量增大。因此提高擠出速度應以不產(chan) 生鯊魚皮和熔體(ti) 破裂為(wei) 前提,同時還需要調節模頭的芯棒與(yu) 口模調節環間的距離以維持製品的質量(重量)在標準範圍之內(nei) 。

⑶壁厚調節

壁厚調節包括周向(徑向)壁厚調節與(yu) 軸向壁厚調節。通過對擠出型坯的周向(徑向)、軸向壁厚調節,就可實現對PE吹塑中空容器的壁厚控製。

普通的口模一般通過調節螺栓移動口模調節圈在水平麵上的位置,使型坯壁厚趨於(yu) 均勻,不產(chan) 生彎曲、平行向下移動。縱向調節由型坯壁厚程序控製係統來完成。在型坯擠出過程中,按預置程序,通過伺服閥驅動液壓缸,使模頭的芯棒上下移動以調節口模間隙,從(cong) 而調節型坯壁厚的軸向分布。

⑷模具溫度

模具溫度對聚乙烯中空吹塑製品的外觀、成型收縮率及強度均有影響,此外,模具溫度還影響吹塑成型的周期。模具溫度高,PE吹塑製品的外觀可得到改善,但是尺寸穩定性下降,機械強度(特別是抗衝(chong) 擊強度)下降,生產(chan) 周期延長,生產(chan) 效率下降;模具溫度過高,還可能產(chan) 生製品在截坯夾斷部位過薄的弊端,因此適當降低模具的溫度是有利的。但是模具溫度過低也會(hui) 出現一些問題,如鎖模時型坯與(yu) 模具接觸部分急劇冷卻,型坯還未達到製品設計形狀之前就難以延伸了,可能導致製品的厚度不均。

⑸吹塑空氣壓力

PE中空吹塑時氣壓的高低因原料的不同而異,LDPE的吹塑壓力一般取0.20.4MPaHDPE的吹塑壓力一般取0.40.7MPa。對於(yu) 部分HMWHDPE的厚壁製品可取0.61.2MPa

適當提高吹塑壓力有助於(yu) 製品與(yu) 模腔壁之間的接觸,提高冷卻效率,冷卻定型效果的改善且有助於(yu) 縮短成型周期,可提高吹塑製品表麵質量,但過高的吹脹壓力會(hui) 增大合模機構的負荷。

 

4. 典型配方與(yu) 改性

HDPE通常用於(yu) 大中型容器製作的主要原料,多數情況下,對於(yu) 某一個(ge) 特定的大中型擠出吹塑製品而言,一般隻需要采用一種塑料原料就可以成型,並且可以達到比較好的質量水平。

但是,由於(yu) 近年原油價(jia) 格的普遍上漲,導致塑料原料價(jia) 格大幅攀升,同時也由於(yu) 真正能夠用於(yu) 大中型、超大型中空吹塑製品的塑料原料的牌號並不是太多,因此也就導致了這一領域的塑料原料配方技術的發展和進步。預計在可以預見的未來幾年內(nei) ,這一領域的原材料配方技術將會(hui) 得到較快的發展,能夠適用各種特殊用途的原料配方將會(hui) 受到大中型中空吹塑製品廠家的重視和開發,同時,這一領域將會(hui) 努力在保障製品質量的基礎上,千方百計的降低塑料原料的綜合成本和生產(chan) 成本。由此,引出HDPE擠出吹塑原料配方的設計及注意事項。

HDPE的性能主要取決(jue) 於(yu) 其密度、相對分子質量及相對分子質量分布三個(ge) 因素。密度越大,製品的剛性和硬度越高,耐化學腐蝕性能越強;相對分子質量越高,聚合物流動就越慢,韌性和耐環境應力開裂性就越好;相對分子質量分布的寬窄則會(hui) 直接影響聚合物流動的快慢。

在大中型中空吹塑製品配方的研發方向上,一方麵將會(hui) 更加功能化,不斷追求製品功能的完善和使用壽命的延長;而另一方麵將會(hui) 在優(you) 化產(chan) 品質量的同時,追求較大幅度的降低原材料成本和運行成本,以其獲得更大的收益。進行配方設計時應考慮的三個(ge) 基本原則是:

盡量滿足中空吹塑製品的各種使用功能及用途,

塑料原料配方具有良好的加工性能,

通過配方的設計與(yu) 改進,降低生產(chan) 成本。

4.1  典型配方

25~100升容器

⑴配方設計:

 7    25-100 聚乙烯塑料桶配方       

樹脂名稱

樹脂型號

MI

相對密度

配比質量份

HDPE

5200B

0.35

0.964

6080

LDPE

LD100

2.0

0.9225

4020

HDPE

8200B

0.030

0.954

6080

LDPE

LD117

1.6

0.930

6080

從(cong) 以上配方可知,每一組配方中都加有高壓聚乙烯(LDPE),其原因是單一采用HDPE時,其吹塑製品的強度、硬度雖然得到保證,但是缺乏一定的韌性。中大型塑料桶的跌落試驗中,塑料桶應具有一定的韌性才能保障標準高度下跌落不破裂,因此配入適當的LDPE對提高HDPE塑料桶的綜合性能是必要的。

化學危險品中空塑料包裝桶配方設計:

如:試製容器25L的包裝桶,桶的質量為(wei) 1800g。用於(yu) 盛裝濃度為(wei) 68.2﹪的濃硝酸。單純的HDPE容器耐濃硝酸性能是不足的,但是加入適當的高聚物改性劑之後,可使HDPE耐濃硝酸的性能明顯提高。即采用EVA和低分子改性劑LC改性HDPE製濃硝酸包裝容器,試驗配方如表8

8          濃硝酸包裝用HDPE容器試驗配方組成

                份數編號

原料 

配方1

配方2

配方3

HDPE

100

100

100

EVA

 

 

2

LC

 

2

2

碳黑

0.10.5

0.10.5

0.10.5

白油

0.21.0

0.21.0

0.21.0

配方中HDPE為(wei) HHM5205,熔體(ti) 流動速率MFI=0.35g/10minEVA牌號560,熔體(ti) 流動速率MFI=3.5 g/10min,密度=0.93VA含量14﹪;低分子改性劑LC,中國產(chan) ,工業(ye) 級。

上述三種配方製得的包裝桶檢測結果見表5-26

9     HDPE及其改性配方製得的25L桶用於(yu) 包裝濃硝酸的檢測結果

測試項目

測試現象

配方1

配方2

配方3

裝硝酸前

外觀

符合標準GB13508-1992

合格

合格

合格

密封試驗

未泄漏

合格

合格

合格

跌落試驗

未破裂

合格

合格

合格

堆碼試驗

未倒塌

合格

合格

合格

懸吊試驗

與(yu) 基準麵水平

合格

合格

合格

裝硝酸六個(ge) 月後

外觀

配方1放置1個(ge) 月之後桶體(ti) 出現破裂;配方2跌落破裂;配方3均無明顯變化

不合格

合格

合格

密封試驗

合格

合格

跌落試驗

不合格

合格

堆碼試驗

合格

合格

懸吊試驗

合格

合格

以上三種配方,經按普通包裝檢驗全部合格。但是,用於(yu) 盛裝濃硝酸,配方1一個(ge) 月後就破裂了,因此不宜盛裝濃硝酸;配方2六個(ge) 月後跌落試驗桶體(ti) 破裂了,不合格,雖然其它試驗合格,若用來盛裝濃硝酸有危險性,建議不宜采用;配方3從(cong) 表3-18可以看出,用於(yu) 盛裝濃硝酸半年後所有試驗都合格。由此得出,在HDPE中配入EVA和低分子改性劑LC,之後,改性HDPE抗濃硝酸的性能明顯改善,可以用於(yu) 製造濃硝酸(68.4)的包裝桶。

⑵一種戶外塑料座椅的塑料配方表。

10      一種戶外塑料座椅的塑料配方表

塑料牌號

7000F

6098

18D

EVA

色母粒

比例  %

40

40

18

1.5~1.8

0.5~0.2

注:配方中7000F6098均為(wei) 高密度聚乙烯,具有較高的分子量。18D為(wei) 低密度聚乙烯。EVA在這個(ge) 配方中主要作為(wei) 加工助劑使用,改善吹塑製品的外觀質量和增強抗衝(chong) 擊能力。

  • 100-220升容器

由於(yu) 普通的高密度聚乙烯樹脂相對分子質量不高,如HHM5502牌號的樹脂是相對分子質量約為(wei) 15萬(wan) 左右、典型的吹塑成型級乙烯和己烯共聚物,雖然它的力學性能、剛性及表麵硬度均較好,但耐環境應力開裂能力和抗衝(chong) 擊強度都比較差、熔體(ti) 強度不高、擠出型坯過程中下垂現象嚴(yan) 重。如果采用該牌號樹脂製造200L,淨重10.5kg全塑料大桶按國家標準作跌落試驗,則出現破裂現象。可見相對分子質量較低的樹脂基本上是不適合於(yu) 生產(chan) 100200L以上的大型塑料桶的。

采用相對分子質量大於(yu) 25萬(wan) 的HMWHDPE樹脂吹塑成型200L以上的大型桶在進行與(yu) 上述相同試驗條件作跌落試驗時,通常不會(hui) 發生破裂現象,同時桶體(ti) 壁厚的均勻性也得以明顯改善,大型桶的耐環境應力開裂能力也成倍地得以提高。因此設計100~220升大型中空塑料桶配方時一定要將相對分子質量大於(yu) 25萬(wan) 作為(wei) 首先考慮的指標,其次是樹脂的密度,實踐證明,當樹脂的密度處在0.9450.955g/cm3的範圍內(nei) 時高相對分子質量高密度聚乙烯樹脂製品的剛性和耐應力開裂性能是比較均衡的。工業(ye) 生產(chan) 中,當對製品的抗衝(chong) 擊性能和耐應力開裂性能要求苛刻時(如汽油箱等),往往選用密度為(wei) 0.945g/cm3的樹脂為(wei) 原料;再其次是加工性能相對容易性等。現在,許多國家都針對大型塑料桶設計生產(chan) 原料,它的相對分子質量、熔體(ti) 流動速率及相對密度都適合製作大型中空塑料桶。

11為(wei) 部分牌號高相對分子質量高密度聚乙烯樹脂,它們(men) 都可以直接選用製作100220升甚至更大的中空塑料桶,且不需要摻入其它樹脂來改進性能,它們(men) 已經完達到大型中空塑料桶的使用性能

11              大型中空塑料桶樹常用脂牌號及廠家

廠家

樹脂牌號

MI

相對密度

中國上海石化

CH202

23

0.953

中國揚子石化

2100J

6.5

0.985

日本大林

HXM50100

10

0.950

英國

HM4560XA

5.5

0.947

從(cong) 實踐經驗中得出:在大型中空吹塑塑料桶的原材料中不要盲目添加礦物性母粒來降低成本或提高硬度,否則對產(chan) 品的質量影響相當大,特別是對於(yu) 液體(ti) 狀危險品的包裝桶而言,產(chan) 品質量將很難得到*的保障,在這方麵的配方改性技術還有待於(yu) 進一步的研究與(yu) 開發。

聚乙烯的共混改性可以改善PE材料的一些缺點。表12中列舉(ju) 了聚乙烯共混改性所要達到的目的以及所用的共混組分。

12              聚乙烯共混改性概況

共混改性的目的

改性用的聚合物

1.改性HDPELDPE的綜合性能

相互摻混或分別加入LLDPE組成三元共混物

2.改性PE的衝(chong) 擊性能

熱塑性彈性體(ti) 或橡膠類物質

3.改善PE的印刷性能

聚丙烯酸酯類、氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共混物(EVA)

4.改善PE對油類的阻隔性能

聚酰胺

5.改善PE的發泡成型性能

聚異丁烯,乙烯-醋酸乙烯共混物(EVA)

6.改善LLDPEUHMWPE加工成型性能

LDPEHDPELLDPE或低聚物類加工性改進劑

 

HDPELDPE的共混

LDPE較柔軟,但因強度及氣密性較差不適宜製取各種中空容器等製品,另一方麵HDPE硬度較大,缺乏柔韌性不宜製取軟製品。將兩(liang) 種密度的聚乙烯共混可以製得軟硬適中的聚乙烯材料,從(cong) 而適應廣泛的用途。表13及表14給出兩(liang) 種不同密度的聚乙烯共混後的性能與(yu) 組成的關(guan) 係。

13               HDPE與(yu) LDPE共混的物理性能

HDPE/LDPE

密度

(g/m3)

結晶度

()

邵氏硬度

(D)

熔體(ti) 指數

(g/10min)

軟化點

()

拉伸強度

(MPa)

斷裂

伸長率

()

熱變形

溫度

()

0:100

0.920

48

4951

1.86

106.5

0.13

750

43.9

10:90

0.923

50

5355

3.24

109.2

0.12

400

51.6

20:80

0.926

52

5255

5.94

109.4

0.13

275

51.6

30:70

0.929

54

5356

10.58

110

0.14

100

52.7

40:60

0.931

55

5657

17.06

115

0.15

75

57.7

50:50

0.933

57

5557

33.00

115.6

0.17

25

56.1

60:40

0.937

59

5859

60.0

115.6

0.17

10

57.7

70:30

0.934

64

5961

76

118.3

0.16

10

60

80:20

0.947

63

6162

144

118.8

0.15

10

61.1

90:10

0.950

69

6264

255

119.4

0.14

10

65.5

100:0

0.952

70

6365

467

121.1

0.14

10

65

 

14           HDPE與(yu) LDPE共混物的藥品滲透性

HDPE/LDPE

滲透係數[g.mm/(24小時.cm)]×105

80﹪乙醇

蒸餾水

100:0

12.5

2.75

90:10

9.39

2.28

70:30

6.49

1.83

50:50

5.80

1.95

30:70

4.45

1.68

10:90

2.60

1.13

0:100

3.10

1.13

:藥品滲透性的測定是在規格為(wei) 25ml,壁厚為(wei) 0.71.2,表麵積為(wei) 51.2cm2的試瓶中進行的,測定條件為(wei) 40℃,相對濕度為(wei) 50﹪。

 

由表13可知,兩(liang) 種密度不同的聚乙烯按各種比例共混後可以得到一係列有中間性能的共混物。這些聚乙烯的性能,如密度、結晶度、硬度、軟化點等的變化很有規律,符合根據原料共混比所計算的線性加和值。然而,斷裂伸長率及拉伸強度的變化稍顯特殊,當在HDPE中摻入的比例少於(yu) 60:40時,斷裂伸長率基本不變,既使比例為(wei) 50:50時,但此時拉伸強度卻出現一極大值。

由表14可知,LDPE中摻入HDPE增加了密度,降低了藥品的滲透性,也降低了透氣性和透汽性。此外,上述共混聚乙烯的剛性較好,而剛性對於(yu) 生產(chan) 中空容器等是必須具備的性質。由於(yu) 剛性和強度的提高,那麽(me) 中空成型的產(chan) 品力學強度等也相應得到提高。

PE與(yu) 乙烯-醋酸乙烯(EVA)共混物的共混

PE與(yu) 乙烯-醋酸乙烯(EVA)的共混物具有優(you) 良的柔韌性、加工性,較好的透氣性和印刷性,因而受到廣泛的重視。

EVA是乙烯和醋酸乙烯(VAc)的無規共聚物。EVA中醋酸乙烯含量低時,有一定結晶度。用於(yu) 共混的EVA,要求結晶度低,所以應用VAc含量40﹪~70﹪的EVA。此外,當EVAVAc含量在10﹪~20﹪範圍為(wei) 塑性材料,而VAc含量超過30﹪是彈性材料。

EVA常常與(yu) 其它聚合物共混,作為(wei) 後者的改性劑,這是由於(yu) EVA具有良好的撓曲性、韌性、耐應力開裂性和粘結性能。

PEEVA共混物的性能可在寬廣的範圍內(nei) 變化,這是由於(yu) 所用EVAVAc的含量、EVA的分子量、EVA的摻混量,共混物製備以及加工成型條件等很多因素都影響其性能。

PP與(yu) PE的共混

PP與(yu) PE的共混通常采用機械共混法共混,操作簡便,共混物組成比易變化,因此共混物性能容易調節。PP與(yu) PE共混物的拉伸強度一般隨PE的含量增加而下降;PP與(yu) PE共混,韌性有所改善,例如摻入10﹪~40﹪高密度聚乙烯(HDPE)的聚丙烯共混物,在-20℃時落球衝(chong) 擊強度比PP提高八倍以上,且加工流動性增加,因而適合於(yu) 大型容器的注射成型。

此外,工業(ye) 中還常常采用適當的高分子化合物,通過共混改性提高PP的低溫衝(chong) 擊性能。其中*的改性劑是乙丙橡膠和丁基橡膠等,其次是S.BSEVA以及LDPE。下麵列出三組聚丙烯與(yu) LDPE及其它物質共混改性的具有實用價(jia) 值的比較典型配方。

15中己二酸為(wei) 成核劑,有增加結晶數量、減小球晶尺寸的作用。加入LDPE和己二酸可以提高聚丙烯的缺口衝(chong) 擊強度和低溫(-5)衝(chong) 擊強度,還有助於(yu) 提高物料的透明性。

15       聚丙烯共混改性配方三例

        配料量編號

組分名稱

1

2

3

聚丙烯

100

50

90

順丁橡膠

1015

 

 

LDPE

 

 

10

S.BS

 

50

 

防老劑

適量

適量

 

己二酸

 

 

0.5

 

4.2  填充改性

填充改性的目的及作用

在中空成型塑料中加入一定量的填充劑是為(wei) 了降低生產(chan) 成本和()改善主料的某些性能。

填充劑的作用除了降低成本外,還具有下列作用,如降低成型收縮率,提高剛性和模量調節樹脂粘度,改善著色效果,降低表麵粗糙度,改善耐熱性、耐磨性、耐腐蝕性等。加入功能性填充劑還能賦予複合材料導電、導熱、防輻射等功能但是也會(hui) 帶來一些不足,如流動性降低,加工困難,影響透明性,增加密度,降低韌性等。

TPO密度計 TPE顆粒密度檢測儀(yi) TPR粒子密度測試儀(yi) TPV PET塑料水分儀(yi) PVC聚氯乙烯塑料水分測試儀(yi) ABS由丙烯腈 丁二烯含水率檢測儀(yi) 苯乙烯聚合的塑料密度計 PA尼龍塑料密度檢測儀(yi) 尼龍料密度測試儀(yi) 尼龍顆粒水分測試儀(yi) PS聚苯乙烯塑料betway中文网页 再生塑料密度測定儀(yi) 聚丙烯PP(PP塑料)比重計聚乙烯 (PE) 聚乙烯比重檢測儀(yi) 聚丙烯比重測試儀(yi) 聚苯乙烯比重測定儀(yi) 聚氯乙烯比重測試儀(yi) 塑料顆粒密度檢測儀(yi) PVC顆粒水分測試儀(yi) PE粒子密度計

betway中文版

betway中文版

工廠地址:福建省廈門市同安區西柯鎮美人山中路288號廠房

©2019 版權所有:betway中文版  備案號:  總訪問量:362074  站點地圖  技術支持: