茂金屬聚乙烯三層共擠薄膜的加工工藝

茂金屬聚乙烯的性質(zhì)
茂金屬聚合物具有以下四個(gè)主要特點(diǎn)。
①單活性中心。茂金屬催化劑只有一個(gè)活性中心。即只允許聚合 物單體進(jìn)入催化劑活性點(diǎn)上，精密地控制相對(duì)分子量分布，聚合成高 立構(gòu)規(guī)整性的聚合物，雜質(zhì)極少，催化劑殘留量?jī)H是普通PE的1/10 以下。
②單體選擇性。茂金屬催化劑的單體活性中心的特性，即使在共 聚反應(yīng)中也能得到相對(duì)分子量分布窄、組成分布均勻一致的共聚物。
③立體選擇性高。能使a-烯烴單體聚合生成立構(gòu)規(guī)整度極高的 等規(guī)或間規(guī)聚合物。
④可控制性。茂金屬催化劑可精確控制聚合過(guò)程，可以按制品用 途、性能、加工性能等方面的要求，進(jìn)行人工精密設(shè)計(jì)聚合物的結(jié)構(gòu) 和制備聚合物，以滿足用戶(hù)的最終要求。
茂金屬聚乙烯是密度在0. 865 ~ 0. 940g/cm3的塑性體，它的這些 特性意味著塑性體可使得薄膜具有更強(qiáng)的綜合物理性能、優(yōu)異的抗穿 刺能力和光學(xué)性能，而且熱封溫度低，但缺陷是加工性能差。
茂金屬聚乙烯三層共擠薄膜結(jié)構(gòu)（表2-7)

茂金屬聚乙嫌的三層共擠吹塑加工工藝特點(diǎn)
茂金屬聚乙烯分子量分布窄，具有高共聚單體含量，使其具有熔 融速度快、熔點(diǎn)低、熔體強(qiáng)度差、熱熔黏度高的特性，這會(huì)對(duì)螺桿產(chǎn) 生更大的剪切力。因此比通常吹塑加工要加大擠出的電機(jī)功率，還要 通過(guò)調(diào)整溫度、提高口模壓力、加大口模間隙等，才能保持膜泡穩(wěn)定 和提高加工速率。因此，工藝和設(shè)備的改進(jìn)需要考慮以下因素：①增 大擠出扭矩和調(diào)整口模間隙使擦體順利通過(guò)口模以達(dá)到最大的加工速 率；②改進(jìn)擠出機(jī)螺桿結(jié)構(gòu)以更好地進(jìn)行熔融、混煉和擠出；③由于 膜泡穩(wěn)定性差，需使用雙唇風(fēng)環(huán)以確保膜泡的穩(wěn)定。
在工藝控制上要注意以下兩點(diǎn)：
①溫度控制：根據(jù)其特性需早溶融早結(jié)束。即三段擠出溫度及模 頭連接，模頭溫控如下：150°C、200°C、180°C、170°C、180°C。模 口溫度要適當(dāng)調(diào)低，避免熔體破裂。第三段機(jī)筒溫度設(shè)定也要低一 些，以利轉(zhuǎn)移掉更多的熱量，并且機(jī)筒應(yīng)當(dāng)適當(dāng)冷卻。這樣，在加料 段保持足夠低的溫度以建立固體輸送的強(qiáng)大推力：在壓縮段應(yīng)迅速升 溫使普通PE與mPE混合料提前熔融；進(jìn)入均化段后應(yīng)迅速冷卻降 溫，在模頭連接處應(yīng)使料流處于穩(wěn)定的黏流狀態(tài)，適當(dāng)降低對(duì)螺桿的 反壓以減少剪切摩擦熱。過(guò)濾網(wǎng)后段熔體的壓力一般為18 -25MPa, 要使各段保持對(duì)模頭的壓力梯度，維持熔融溫度，使?？谛纬煞€(wěn)定的 泡管，減少?？谌垠w破裂。風(fēng)環(huán)冷卻要充分，霜線高度一般不超過(guò) 2D。在控制好mPE共混層的擠出溫度的同時(shí)，還要控制好其他層擠
出機(jī)的溫度。由于各層料流在模頭內(nèi)匯合時(shí)會(huì)產(chǎn)生溫差、熱交換，而 普通PE層的塑化溫度比mPE層要求低，因此應(yīng)將普通PE層擠出機(jī) 的實(shí)際溫度控制得比正常溫度低10T ,來(lái)預(yù)先準(zhǔn)備接受mPE層料流 熱量的轉(zhuǎn)移。
②層厚的比例控制：各層的厚度除保證功能需求外，還要考慮其 工藝條件的限制，操作中須注意控制擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速。相同的擠出機(jī)在 擠出不同樹(shù)脂混合物時(shí)，其經(jīng)流量參數(shù)是不同的，這就要按單位時(shí)間 實(shí)際測(cè)定每臺(tái)擠出機(jī)物料消耗量。與設(shè)計(jì)層厚百分比進(jìn)行比較，進(jìn)行 轉(zhuǎn)速的修正，來(lái)調(diào)整擠出量。當(dāng)某臺(tái)擠出機(jī)達(dá)到最大擠出量，而因共 擠膜反壓作用，另外的擠出機(jī)則不能發(fā)揮最大的能力，即過(guò)分加大各 層厚比會(huì)影響生產(chǎn)能力。通常當(dāng)各層厚比不超過(guò)50%時(shí)，整臺(tái)設(shè)備才 能發(fā)揮最大的共擠能力。
另外，根據(jù)茂金屬聚乙烯共混改性的特點(diǎn)，其流變性和熔體流體 指數(shù)都會(huì)發(fā)生很大的變化，還要考慮需要加人一些添加劑和輔料時(shí)的 影響因素，因此材料的配比及優(yōu)化組合也是非常關(guān)鍵的。作為三層薄 膜結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，內(nèi)、外層多為功能層和熱封層，最終制品要滿足強(qiáng)度、 透明度、熱封性、摩擦系數(shù)等各項(xiàng)功能性的要求。