本文将通过原料配方、牵引比、吹胀比、挤出机加工温度、膜泡冷却时间对PE热收缩膜物理性能的影响
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前言
分别按LDPE/LLDPE=/10(试样A)和LDPE/HDPE=/8(试样B)的配比混合物料。利用PE热收缩膜吹膜机组制备试样,挤出机螺杆直径65mm长径30:1,螺杆转速80r/min,机筒温度~℃,机头座温度℃,机头体温度℃,模口温度℃。
热收缩测试方法:将试样迅速浸入(±2)℃的恒温甘油浴槽中自由收缩,20s后取出,再浸入常温水浴槽中,冷却5s后取出试样,水平静置30min后测量试样的纵向和横向的长度,精确到1mm。收缩率按下式计算:
S=(L0-L)/L0*%
式中:
S——热收缩率,%
L0——加热前式样长度,mm
L——收缩后式样长度,mm
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原料配方对PE热收缩膜物理力学性能的影响
在薄膜厚度0.10mm、机筒各区温度、、℃、模具吹胀比为2、机组运行牵伸比为2的条件下,改变原料的配方,所得PE热收缩膜的物理力学性能见表1。
由表1可知,除了纵向收缩率相同之外,试样A的拉伸强度、断裂伸长率和横向收缩率均高于试样B。这是因为:试样A中含有LLDPE,其分子链结构由较多的线型长链组成,而试样B中所含有的HDPE不具有线型长结构,因此两种薄膜的力学性能有较大差异;而本实验中LLDPE的结晶度小于HDPE,所以试样A的透光率高于试样B。
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牵引比对PE热收缩膜物理力学性能的影响
在薄膜厚度0.10mm、机筒各区温度、、℃、模具吹胀比为2、原料采用配方A的条件下,改变机组运行的牵伸比,所得PE热收缩膜的物理力学性能见表2。
由表2可知,随着机组运行牵引比的增大,PE热收缩膜的拉伸强度、断裂伸长率、收缩率和透光率均呈逐渐上升趋势。这是因为PE分子具备“形态记忆”的特点,其所承受的拉伸变形越大,则分子链恢复原有形态的趋势就越大,所以在拉伸强度和断裂伸长率增大的同时,透光率也不断上升。
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吹胀比对PE热收缩膜物理力学性能的影响
在薄膜厚度0.10mm、机筒各区温度、、℃、机组运行牵伸比为2、原料采用配方A的条件下,改变模具吹胀比,所得PE热收缩膜的物理力
学性能见表3。
由表3可知,随着模具吹胀比的逐渐增大,PE热收缩膜的拉伸强度和断裂伸长率的变化没有明显的规律,而其纵向收缩率逐渐下降,横向收缩率和透光率均逐渐上升。这同样是由PE分子的“形态记忆”特点所决定的。
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挤出机工艺温度对PE热收缩膜物理力学性能的影响
在薄膜厚度0.10mm、模具吹胀比为2、机组运行牵伸比为2、原料采用配方A的条件下,改变挤出机筒各区温度,所得PE热收缩膜的力学性能见表4。
由表4可知,随着挤出机工艺温度的逐渐升高,PE热收缩膜的拉伸强度、断裂伸长率没有明显变化,但纵、横向收缩率同时上升。表明挤出机工艺温度的适度变化对PE的分子结构等没有直接的影响,所以热收缩膜的力学性能没有明显变化,但对收缩率有显著影响。
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膜泡冷却时间对PE热收缩膜物理力学性能的影响
在薄膜厚度0.1mm、机筒各区温度、、℃、模具吹胀比为2、机组运行牵伸比为2、原料采用配方A的条件下,改变膜泡的冷却时间,所得PE热收缩膜的物理性能见表5。
由表5可知,随着膜泡冷却时间的逐渐延长,PE热收缩膜的纵、横向收缩率和透光率均呈下降趋势。这是因为较长的冷却时间使得PE分子链恢复取向结构的能力减弱,从而导致PE热收缩膜的收缩率和透光率的下降。
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总结
(1)PE热收缩膜的力学性能和透明度受原料配方的影响较大,与加入HDPE相比,配方中加入LLDPE的原料所生产的热收缩膜的拉伸性能、收缩率及透光率较高。
(2)随着机组运行牵伸比的增大,PE热收缩膜的拉伸强度、断裂伸长率、收缩率和透光率均呈逐渐上升趋势。
(3)随着模具吹胀比的增大,PE热收缩膜的纵向收缩率下降,横向收缩率和透光率均上升,拉伸性能变化不明显。
(4)随着挤出机工艺温度的升高,PE热收缩膜的拉伸性能没有明显变化,但纵、横向收缩率同时上升。
(5)随着膜泡冷却时间的延长,PE热收缩膜的纵、横向收缩率和透光率均下降。
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