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医用透明聚丙烯的研制及应用中

2021-08-18 来源:黑龙江工程机械网

医用透明聚丙烯的研制及应用(中)

5.1.3成核剂用量对透明性的影响

根据表2,我们选择了改进透明性效果较好的山梨醇苄叉衍生物成核剂,考察了成核剂用量对医用聚丙烯透明性的影响。具体数据见表3

表3成核剂用量对医用透明聚丙烯光学性能的影响

成核剂用量 雾度 光泽度

0.1/% 25 118

0.2% 17 124

0.25% 13 126

0.30% 15 124

0.35% 19 123

由上表可知,成核剂的用量超过3%后,进一步增加成核剂,透明度增加不明显甚至会有所下降,这是由于随成核剂加入量的增加,晶核不断增加,聚丙烯的结晶度也不断增加,此时,结晶细化和规整所带来的透明度增加的效果被结晶度增加造成的晶相增加带来得透明度下降所抵消,透明度反而有所下降。但低于2%时,成核中心数量不足,透明度增加不够,有时会满足不了用户使用的要求。由此可知,成核剂用量最好在0.2%-0.3%之间,当然也可以根据用户对透明性的需求,选择合适的添加量。

5.1.4挤出温度对产品透明性的影响

针对性能较好的山梨醇苄叉衍生物成核剂,我们考察了最高塑化温度分别为200℃、220℃和250℃时聚丙烯的透明性,结果发现合适的挤出温度对产品透明性有好的影响,其他性能无较大的差别,具体数据如表3所示。

表4 挤出加工温度对成核剂改进聚丙烯透明性的影响

最高加工温度 雾度 光泽度 气味

200 14 126 无

220 12 121 微弱

250 15 127 弱

从表3可看出,挤出温度在中间温度时成核剂对聚丙烯透明性的改进效果好于低温和高温时的改进效果,究其原因,主要有两点: 1)成核剂中有少量低分子物质,在较高温度下,产生分解和挥发,给产品带来气味的同时,也减少了成核剂中的有效成分,降低了对透明性的改进效果。2)较高温度下,熔融塑化时较多的破坏了聚丙烯中原有的晶核,减少了异相成核中心,致使改性效果降低。而低温时主要时成核剂分散不好。

5.1.5增韧剂及其加入量对产品透明性的影响

增韧剂的加入,是为了进一步提高制品的抗冲击性,但会降低成核剂对透明性的改性效果。如表5所示

表5增韧剂及其加入量对透明性的影响

山梨醇苄叉衍生物成核剂 热塑性弹性体 雾度 光泽度

0.2% 1% 15 121

0.2% 2% 18 115

0.2% 3% 23 103

由上可见,随增韧剂量的增加,聚丙烯的透光性也不断下降,这是由于增韧剂并不能与聚丙烯互溶,增韧剂做为非连续相由于与聚丙烯的折光指数的不同,在相互间相界面上发生折射,影响了物品的透光性。且增韧剂含量越高,相互间相界面的面积也越大,对光的折射也越强烈,物品的透光性也越差。

5.1.6挤出设备对产品透明性的影响

对同一配方分别采用单、双螺杆挤出机进行加工,产品透明度测试结果如下:

表6挤出设备对产品透明性的影响

挤出机类型 雾度 光泽度

单螺杆 18 115

双螺杆 14 126

相对于单螺杆挤出机来说,双螺杆挤出机的剪切混炼效果明显要好,主要是物料在双螺杆挤出机中的平均停留时间为单螺杆挤出机的二分之一,而且停留时间的分布范围也仅为单螺杆挤出机的五分之一,由于物料停留时间分布窄,而物料在机筒内经历的物理、化学变化过程大体相同,所以说其混合物中各部分的性能也更加均匀,下图是物料在挤出机中的停留时间分布示意图。

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