控制聚集结构提高BOPP薄膜产品性能(下)

2007/8/10 15:04:24

聚集态结构控制在BOPP生产过程中的实际应用 1．结晶控制对拉伸工艺的指导根据聚丙烯的结晶结构和结晶特性，在双向拉伸薄膜的生产过程中，特别是在拉伸过程中，片材的取向度、结晶速度及结晶程度是影响生产破膜的关键。我们总是希望在纵向拉伸过程中结晶速度慢、结晶程度小且结晶形态为尺寸较大的球晶，这样为后道横向拉伸提供了较大的尺度。结晶聚合物的拉伸较为复杂。在拉伸含晶相的聚合物时，均有晶体的产生，也出现结晶结构的转变和晶相的定向。晶体在短时间内就能产生，拉伸过程中分子的取向能够加速结晶，因此不易提高取向均匀性。在片材拉伸前应尽量使片材呈无定型结构(或均相成核)，将拉伸温度设定在结晶速率最大时的温度区。在设定拉伸工艺参数时，要防止预热、拉伸时结晶度的急剧增加而导致破膜和给横拉带来一定困难。 2．控制结晶和取向优化BOPP薄膜性能生产BOPP薄膜的配方中含有抗静电剂、爽滑剂、抗粘连剂等添加剂，调整这些组份在PP中的迁移速度，是调整薄膜光学性能、抗静电性能和使用性能的有效手段。同时也是使用低配方成本来生产高性能薄膜产品的技术关键。通过控制取向和结晶来使薄膜中助剂的迁移速度达到我们设计的速度，即迁移到表面的助剂刚好能满足使用要求，而不是快速迁移，这样就可以改善薄膜的光学性能，减少助剂的加入量，提供长效抗静电、爽滑、防粘连等特性，以满足长时间存放和使用。通过加入成核剂和调整生产工艺可以控制BOPP薄膜的取向程度和结晶度，从而控制其助剂体系的迁移，来生产高性能薄膜。特别是BOPP薄膜电晕处理后，其表面达因值会随着时间的延长和环境变化而减弱，通过对结晶和取向程度的控制就可以加入极化助剂体系来使其表面达因值基本保持恒定。3 控制结晶形态来改善薄膜质态结构 IPP的结晶晶型有α、β、γ及拟六方晶等晶型。其中熔点为最高，最为稳定的是。晶型，其熔点为176％。而密度最大的为γ晶型，在拉伸中1380C左右形成。晶型，128℃时形成p晶型。拟六方晶为次晶型，是不稳定晶型。因此在铸片时我们希望片材生成拟六方晶型，便于拉伸。而在拉伸时则应将工艺参数向形成。晶型的条件调整，避免臼晶在120℃—150℃拉伸时向。晶转变，形成表面粗化而影响质态结构。 4．控制结晶和取向提高薄膜尺寸与性能稳定性 BOPP薄膜经双向拉伸时，除了因分子链受力不均匀，结晶度和取向度不一致导致膜内存在内应力外，尺寸与性能不稳定的另一个原因是拉伸后结晶存在不完整性，如果继续结晶，从而引起收缩和形变。与此同时，结构的变化引起各部位折射率变化，使薄膜的透明度随着时间变长而降低。为此要根据聚丙烯结晶特性对薄膜进行合理的定型处理。定型温度应控制在聚丙烯最大结晶速度的温度下。结晶聚合物的结晶度取决于晶核生成速度和晶体生长速度两个方面。一般来说，当聚合物的温度在Tg到Tm之间时，温度越高越难形成晶核，但晶体生长速率在熔点之下最快，随温度下降而降低。在这两者之间，晶核的生成是基础，是决定性因素，只有先形成晶核才能进一步进行晶体的生长，温度调整也应以此为基础。因此应通过调整工艺参数来使薄膜定型时结晶更完全，防止在存放中发生更多的二次结晶。由于PP是非极性聚合物，取向和解取向都很容易，但由于其大分子链段的取向结构也是一种结晶结构，因此结晶完整的聚丙烯在定型后稳定性较好，一般不易发生解取向。目前针对BOPP加工过程中结构与性能的研究主要内容有：研究拉伸过程中的大分子微观运动规律来分析拉伸机理；研究如何通过聚集态结构控制来提高产品性能。目前由于BOPP投资过度，行业竞争加剧，因此在BOPP生产过程中，针对聚合物的流变性能，聚集态结构控制进行研究，从而提升产品性能，降低生产成本非常有实际价值。作者/魏范刚信息来源:软包装报

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