許惠芳喉钢，魏福慶姆打，巨娟俠，李朋朋肠虽，李艷芹
(中國(guó)石油蘭州化工研究中心 幔戏，甘肅 蘭州 730060)
摘要:考察了中國(guó)石油蘭州石化公司低密度聚乙烯 2420 H 吹膜時(shí)吹脹比、加工溫度税课、薄膜厚度對(duì)薄膜 性能的影響闲延。 結(jié)果表明:當(dāng)吹脹比為 3.0 時(shí)，薄膜的加工工藝穩(wěn)定伯复，橫向拉伸斷裂應(yīng)力較高慨代，魚眼較少，透明 性較好;加工溫度在 160~185 °C時(shí)啸如，薄膜拉伸性能侍匙、直角撕裂強(qiáng)度性能較佳;薄膜厚度對(duì)薄膜性能有明顯影響。
關(guān)鍵詞:低密度聚乙烯;2420 H;吹脹比;加工溫度;薄膜厚度
中國(guó)石油蘭州石化公司 (以下簡(jiǎn)稱蘭州石 化)低密度聚乙烯(牌號(hào)為 2420 H)是在 20 萬(wàn) t/a 低密度聚乙烯裝置上叮雳，采用 basell 公司高壓管式 反應(yīng)法工藝技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品想暗，由于其優(yōu)異的綜合 性能廣泛應(yīng)用于薄膜領(lǐng)域。 吹膜工藝條件對(duì)低密 度聚乙烯薄膜的性能有很大影響帘不，但關(guān)于這方面 的研究較少说莫，多集中于低密度聚乙烯裝置生產(chǎn)工 藝優(yōu)化、助劑及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)[1-3]寞焙，吹膜樹(shù)脂產(chǎn)生魚 眼原因分析及預(yù)防[4-5]储狭，低密度聚乙烯產(chǎn)品性能 及應(yīng)用以及低密度聚乙烯薄膜成型加工與性能 方面[6-8]的研究。 本工作對(duì) 2420 H 在吹膜過(guò)程中 的吹脹比捣郊、加工溫度以及薄膜厚度對(duì)薄膜性能的 影響進(jìn)行了研究辽狈，優(yōu)化出綜合性能較佳的吹膜條 件，為產(chǎn)品應(yīng)用提供指導(dǎo)呛牲。
1 實(shí)驗(yàn)部分 1.1 原材料
低密度聚乙烯 2420 H刮萌，顆粒料，由蘭州石化 生產(chǎn)娘扩。
1. 2 樣品制備及性能測(cè)試
在德國(guó) Collin 公司生產(chǎn)的 E 45 P 型吹膜機(jī)
上進(jìn)行吹膜試驗(yàn)着茸。 采用英國(guó) Dffusion 公司生產(chǎn)的 EEL 57 D 型霧度計(jì)按照 GB/T 2410—2008 進(jìn)行 霧度測(cè)試壮锻。 采用美國(guó) Instron 公司生產(chǎn)的 Instron 1121 型電子拉力機(jī)按照 GB/T 1040—2006 進(jìn)行 拉伸性能測(cè)試。 采用美國(guó) Instron 公司生產(chǎn)的 Instron 1121 型直角撕裂強(qiáng)度儀按照 QB/T 1130— 2009 進(jìn)行直角撕裂強(qiáng)度測(cè)試涮阔。按照 GB/T 11115— 2009 中方法 2 進(jìn)行魚眼測(cè)試猜绣。
2 結(jié)果與討論
2. 1 吹脹比對(duì)薄膜性能的影響
在吹膜溫度為 175 °C的條件下， 進(jìn)行 2420 H 吹膜澎语。 吹膜過(guò)程中發(fā)現(xiàn)途事，當(dāng)吹脹比依次為 2.5，3.0 時(shí)擅羞，薄膜膜泡均比較穩(wěn)定;當(dāng)吹脹比達(dá)到 3.5 時(shí)， 膜泡開(kāi)始擺動(dòng)义图，工藝穩(wěn)定性降低减俏。 這是因?yàn)榇得?比增大，來(lái)自口模熔體流動(dòng)和風(fēng)環(huán)冷風(fēng)存在的不 均勻性增加碱工，導(dǎo)致薄膜厚度不均勻性增加;吹脹 比增大娃承，會(huì)使膜泡表面積增大，易受牽伸影響怕篷，使 膜泡穩(wěn)定性變差历筝，易使薄膜產(chǎn)生皺褶，降低薄膜 外觀質(zhì)量廊谓。 因此梳猪，2420 H 吹制薄膜時(shí)吹脹比不宜 超過(guò) 3.5，并根據(jù)設(shè)備特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整蒸痹。
吹脹比對(duì) 2420 H 薄膜性能的影響如圖 1~圖 5 所示春弥。可以看出:隨吹脹比增大叠荠，薄膜霧度匿沛、魚眼呈 下降趨勢(shì);橫向拉伸斷裂應(yīng)力呈上升趨勢(shì)，縱向 拉伸斷裂應(yīng)力呈下降趨勢(shì)榛鼎。 這是因?yàn)殡S著吹脹比 增大逃呼，薄膜的橫向拉伸作用增大，分子鏈沿橫向 的取向增強(qiáng)者娱， 從而薄膜的橫向拉伸斷裂應(yīng)力增 加抡笼，同時(shí)引起薄膜縱向取向變?nèi)酰率贡∧さ目v向拉伸斷裂應(yīng)力有所下降;縱橫向拉伸斷裂應(yīng)變 呈上升趨勢(shì)肺然， 橫向直角撕裂強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)蔫缸，縱 向直角撕裂強(qiáng)度呈先上升后下降的趨勢(shì)。 當(dāng)吹脹 比為 3.0 時(shí)际起，薄膜綜合性能較好拾碌。
圖 1
薄膜霧度隨吹脹比的變化
圖 2 薄膜魚眼隨吹脹比的變化
圖 3 薄膜拉伸斷裂應(yīng)力隨吹脹比的變化
圖 4 薄膜拉伸斷裂應(yīng)變隨吹脹比的變化
圖 5 薄膜直角撕裂強(qiáng)度隨吹脹比的變化
2. 2 加工溫度對(duì)薄膜性能的影響
由圖 6~圖 10 可見(jiàn):隨加工溫度的升高吐葱，薄膜霧度呈降低趨勢(shì)，這是因?yàn)樯呒庸囟刃Ｏ瑁肿?鏈會(huì)產(chǎn)生松弛弟跑，取向變?nèi)酰率菇Y(jié)晶過(guò)程中的不規(guī)則程度增加防症，結(jié)晶度降低孟辑，從而使薄膜的透光 度提高;魚眼呈下降趨勢(shì)，這是因?yàn)闇囟壬吣枨茫?分子部分充分得到塑化饲嗽，不熔物減少，魚眼減少; 薄膜縱向拉伸斷裂應(yīng)力呈下降趨勢(shì)奈嘿，橫向拉伸斷 裂應(yīng)力呈先上升,185°C后下降的趨勢(shì)貌虾， 縱橫向拉 伸斷裂應(yīng)變呈上升趨勢(shì)，但 185 °C后變化較小;橫 向直角撕裂強(qiáng)度先下降裙犹，185 °C后呈增加趨勢(shì),縱 向直角撕裂強(qiáng)度呈降低趨勢(shì)尽狠。 因此，建議薄膜廠 家加工溫度設(shè)定在 160~185 °C叶圃， 可根據(jù)所生產(chǎn)薄 膜的用途及設(shè)備情況進(jìn)行相應(yīng)的工藝調(diào)整袄膏，為了 降低能耗可以在 175 °C進(jìn)行加工， 為了提高透明 性能掺冠，減少魚眼可以在 185 °C進(jìn)行加工沉馆。
圖 6 薄膜霧度隨加工溫度的變化
圖 7 薄膜魚眼隨加工溫度的變化
圖 8 薄膜拉伸斷裂應(yīng)力隨加工溫度的變化
圖 9 薄膜拉伸斷裂應(yīng)變隨加工溫度的變化
圖 10 薄膜直角撕裂強(qiáng)度隨加工溫度的變化
2. 3 薄膜厚度對(duì)薄膜性能的影響
在吹膜溫度為 175 °C， 吹脹比為 3.0 的條件下赫舒， 考察了薄膜厚度對(duì)低密度聚乙烯 2420 H 薄 膜性能的影響悍及，結(jié)果如圖 11~圖 15 所示。 可以看 出:薄膜厚度對(duì)薄膜性能有明顯的影響;隨薄膜 厚度減小接癌， 薄膜的霧度呈先下降后增加的趨勢(shì)心赶， 這是因?yàn)殡S著薄膜厚度變薄， 透光率會(huì)增加缺猛，霧 度降低缨叫，但當(dāng)薄膜厚度太薄，薄膜產(chǎn)生褶皺荔燎，會(huì)導(dǎo) 致霧度增大;魚眼呈增加趨勢(shì);薄膜橫向拉伸斷 裂應(yīng)力變化很小耻姥， 縱向拉伸斷裂應(yīng)力呈下降趨勢(shì);橫向拉伸斷裂應(yīng)變隨薄膜厚度增加呈上升趨 勢(shì)，縱向拉伸斷裂應(yīng)變呈下降趨勢(shì);薄膜橫向直 角撕裂強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)有咨，縱向直角撕裂強(qiáng)度呈先 增加后減小趨勢(shì)琐簇。
圖 11 薄膜霧度隨薄膜厚度的變化
圖 12 薄膜魚眼隨薄膜厚度的變化
圖 13 薄膜拉伸斷裂應(yīng)力隨薄膜厚度的變化
圖 14 薄膜拉伸斷裂應(yīng)變隨薄膜厚度的變化
圖 15 薄膜直角撕裂強(qiáng)度隨薄膜厚度的變化
3 結(jié)論
a.2420 H 吹膜時(shí)吹脹比不宜超過(guò) 3.0，當(dāng)吹脹 比為 3.0 時(shí)，薄膜的加工工藝穩(wěn)定婉商，橫向拉伸斷裂 應(yīng)力較高似忧、魚眼較低、透明性較好丈秩。
b.2420 H 吹膜時(shí)加工溫度設(shè)定在 160~185 °C; 為了降低能耗可在 175 °C進(jìn)行加工盯捌， 為了提高透 明性能，減少魚眼可以在 185 °C進(jìn)行加工蘑秽。
c.薄膜厚度對(duì)薄膜性能有明顯的影響饺著。
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