聚烯烃熔体强度测试方法及其影响因素 聚烯烃熔体强度测试方法及其影响因素

聚烯烃熔体强度测试方法及其影响因素

  • 期刊名字:齐鲁石油化工
  • 文件大小:370kb
  • 论文作者:王雪梅,贾秀丽,刘文华
  • 作者单位:中国石化齐鲁股份有限公司树脂研究所
  • 更新时间:2020-07-13
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论文简介

齐鲁石油化工2006 ,34(4 ) :436 ~438分析与测试QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY聚烯烃熔体强度测试方法及其影响因素王雪梅贾秀丽刘文华(中国石化齐鲁股份有限公司树脂研究所山东淄博255400)摘要介绍了聚烯烃熔体强度的常用测试方法研究了用熔体强度测试仪法测试材料熔体强度的影响因素通过试验验证了试验温度、挤出速率以及拉伸长度等因素对试验结果的影响。关键词聚烯烃熔体强度测试中图分类号:0657.91文献标识码 :B文章编号:1009 - 9859( 2006 )04 -0436 -03聚烯烃的熔体强度反映了聚烯烃熔体的抗延包括配有垂直挤出机头及毛细管口模的单螺杆挤伸以及抗熔垂性是决定材料的成型加工性的一出机和熔体 强度测试仪,试料在挤出机中在-定个非常重要的性能。近年来熔体强度已经被认的温度和转速下熔融通过垂直机头均匀挤出熔为是聚合物成型过程涉及到拉伸和牵引操作的重体料条熔体料条向下落入一组反向旋转的夹辊要的成型参数之一如熔体抽丝、吹塑、挤出涂敷、中夹辊以恒定的加速度转动拉伸熔体料条拉伸吹膜、纤维挤塑以及热成型这些成型过程受材料力不断增大直至熔体断裂此熔体断裂所受的力的熔体强度的影响很大。例如在吹膜中,一个关定义为熔体强度3]”,它反映了熔体的抗拉伸键的加工参数是膜泡的稳定性,这-参数就是由性。此种测试方法需专用的熔体强度测试仪如材料的熔体强度决定的材料的熔体强度低膜泡德国Gottfert公司生产的RHEOTENS 71. 90熔体.不稳定易破裂;熔体强度高,膜泡很稳定不易破强度测试仪,目前在国外已受到广泛认可但在国裂。所以对熔体强度的研究是非常的必要,但内尚没有得到普遍应用。是从目前来看这方面的研究报道还比较少,国内用测重法测出的熔体强度和用熔体强度测试就更少。对熔体强度的深入研究,可以帮助我们仪法测出的熔体强度的相关性很好21。了解影响聚烯烃熔体强度的因素以及提高熔体强本文主要研究了用熔体强度测试仪法测试聚度的方法从而提高材料的加工性以获取高性能烯烃熔体强度的方法及其影响因素。的制品。本文从研究聚烯烃熔体强度的测试方法入手初步探讨了聚烯烃熔体强度的影响因素。2试验部分2.1试验用设备及仪器1聚烯烃熔体强 度的测试方法挤出机:HAAKE公司生产的单螺杆挤出机熔体强度的测试方法主要有两种熔体流动Rheomex 252p垂直机头机头口模为毛细管毛速率测定仪法和熔体强度测试仪法。细管直径为2 mm ,长径比为10/1。熔体流动速率测定仪法又称为熔垂法,是 通熔体强度仪德国Gottfert公司生产的RHEO -过测量熔体从熔体流动速率测定仪的口模中悬挂中国煤化工仪。到断裂这段时间内的质量来表征。反映了熔体的YHCNMHG0.001g。抗熔垂性测得的质量越高树脂的熔体强度就越收稿日期2006 -08 -03修回日期2006 -09 -08。高2。这种方法简单易行,不需专门的测试设作者简介王雪梅( 1968- ),女工程师,1989 年毕业于抚顺备所以长期以来此法得到了普遍应用。石油学院辽阳分校高分子材料专业从事树脂加工应用研究熔体强度测截仪法即拉伸测力法,试验装置工作电话0533 -7584119。第4期王雪梅等.聚烯烃熔体强度测试方法及其影响因素437. .2.2原料250190C高密度聚乙烯树脂( HDPE ) :DGDB2480 ,中210七230C|200国石化齐鲁股份有限公司生产。百低密度聚乙烯树脂( LDPE ) 2102TN0O ,中国势150石化齐鲁股份有限公司生产。聚丙烯树脂( PP ) :EPS30R ,中国石化齐鲁股婺100份有限公司生产。2.3试验2.3.1温度试验100300400分别选用HDPE DGDB2480H、LDPE 2102TN00拉伸速率/mm.gl及PPEPS30R3种树脂进行了不同温度下熔体强图1在不同温 度下HDPE DGDB2480的熔体强度度的测试试验。试验条件螺杆转速20 r/min拉伸加速度20 mm/s2熔体料条长度70 mm。试验180个温度分别为:HDPE DGDB2480 : 190、210、230C ; LDPE; 2002102TN0O :180、190、200°C ; PP EPS30R :210、230°C。明150200七2.3.2挤出速率试验100-选用HDPE DGDB2480树脂进行了不同挤出50}-速率下熔体强度的测试试验。试验条件:试验温,度230C拉伸加速度20 mm/s2熔体料条长度705001 000mm。螺杆转速分别为20、 30、40 r/ min。拉伸速率/mm●s-"2.3.3拉伸长度 试验选用HDPE DGDB2480树脂进行了不同熔体图2在不同温 度下LDPE 2102TN0O的熔体强度料条长度(即拉伸长度)下熔体强度的测试试验。210试验条件:试验温度210C,拉伸加速度20mm/230C0ts2 ,螺杆转速为20 r/min。 熔体料条长度分别为50、60、70 mm。最403结果与讨论3.1 温度的影响20温度试验结果见图1、图2及图3。从图1、图2及图3中可以看出熔体强度随着温度的升高开800 .拉伸速率/mm●s~1始明显地下降。从图1及图2中可以看出当温度升高到一定的温度以后熔体强度的变化就不图3在不同温 度下PP EPS30R的熔体强度明显了。这与高分子中存在的自由体积和它对温度的敏感性以及分子的缠结有关4。温度的提中国煤化工高增加’了分子的自由体积分子之间的距离加大,MYHCNMH G图4。从图4可看出必然减小了分子之间的作用力,另外温度的提高在同一流道中熔体强度随着挤出速率的提高而会使分子解缠所以熔体强度下降。但是当温度上升。可以通过在毛细管的入口处出现聚集流模提高到一定的程度,自由体积和分子的解缠已经型来解释熔体强度升高这一现象。 聚集流模型是对温度不敏感数骗以这时熔体强度变化不明显。指流体从截面大的流动区域流到截面小的区域438齐鲁石油化工第34卷时流速增大的现象。聚集流的出现预示着熔体3.3拉伸长 度的影响流动的加速,单轴拉伸的出现。当聚合物熔体被有关拉伸长度的试验结果见图5。熔体强度拉伸时分子朝流动的方向取向。另外聚合物熔随着熔体料条长度的加大而减小。这种现象的解体的流动速率提高使得熔体内形成很高的应力,释为短的拉伸长度的熔体束具有更强的抵抗横所以高的挤出速率会导致聚合物熔体在口模处形截面变小的能力所以熔体强度高”。成更高的应力,结果熔体强度也相应地提高了[5。4结论在使用熔体强度测试仪测定聚烯烃熔体强度40r/min时:300(1)熔体强度随着温度的升高开始明显地下5030r/min "降当温度升高到一定的温度以后熔体强度的变! 20r/min化就不明显了。照150(2)在同一流道中熔体强度随着挤出速率安100的提高而上升。50 F(3)熔体强度随着拉伸长度的加大而减小。0200400600800参考文献拉伸速率/mm's -11占国荣周南桥彭响方.聚合物的熔体强度及其测试.图4挤出速率不同时 HDPE DGDB2480的熔体强度技术[J]中国塑料2003 &( 17 )79 ~822 KAM HO. Melt Strength of Linear Low - density Polyeth-ylene Blends [ J ] Journal of Applied Polymer Science ,250-2002 ,85 1408 ~ 14183 Muke S. Extensional Rheology of Polypropylene Meltsfrom the Rheotens Tes[ J ] Journal of Non - Newtonian通150Fluid Mechanics 2001 ,101 :77 ~93: 100-4 WongA C Y ,Cheung V H K. Elongation Strength of Po-70mm !lyethylene melt[ J ] Journal of Material Processing Tech-50-nology ,1997 67 117~11950mm:5 Lau H C , BhattacharyaS N and Field G J. Melt Strength100拉伸速率/mm●sof Polypropylene : Its Relevance to Thermoforming[ J ]Polymer Engineering and Science , November , 1998 ,38图5不同熔 体束长度时HDPE DGDB2480的熔体强度( 11 ):1915 ~ 1923北欧化工在德国投资2亿欧元扩建聚丙烯生产厂据报道采用北欧化工最新Borstan( r )聚丙熾( PP )工艺的扩能计划将于2007年底在德国博格豪森厂投产",通过创新产生价值”的公司发展战略来提升产品价值为市场提供创新技术的包装用途新型塑料产品。此次扩能将新增产能33 x 10* V/a使德国博格豪森厂产能达到74.5x10* Va目前该厂中国煤化工和高密度聚乙烯17.5x10* V/a。.THCNMHG,新型塑料广泛应用于食品及医药包装的超透明吹塑、薄壁家用和运棚巴表、流深创和化仪品用透明塑料瓶,以及卫生用途纤维材料。(王秀丽摘自中国化工网)

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