一、前 言
當(dāng)前,聚丙烯原料量滿(mǎn)足不了塑料生產(chǎn)日益增長(zhǎng)的需要,新發(fā)展的編織袋、打包 帶、撕裂膜等耗用了70%的聚丙烯,使其它聚丙烯塑料制品的發(fā)展受到了影響。而聚氯 乙播原料有剩余,因此采用聚氯乙烯生產(chǎn)含增塑劑少的打包帶等制品,就成為一個(gè)重要 的研究課題。
基于上述理由,我廠從一九八一年初開(kāi)始試制聚氯乙烯打包帶產(chǎn)品。我們知道,聚 氣乙烯雖然是一種綜合性能較好的聚合物,但是還存在著熱穩(wěn)定性差、抗沖擊強(qiáng)度低、 耐候性不良等缺點(diǎn),不能直接用來(lái)生產(chǎn)打包帶,必須經(jīng)過(guò)改性,才能使之成為一種纖維 狀拉伸制品。經(jīng)過(guò)一年半的努力,我們終于裝配完成了 PVC打包帶生產(chǎn)線,并摸索出 了較佳改性配方及其工藝條件,產(chǎn)品性能符合使用要求,并且批量生產(chǎn)了二百多噸產(chǎn) 品,到1982年底將形成年產(chǎn)千噸的生產(chǎn)規(guī)模。
二、改性原理和原料配方
塑料打包帶要求拉伸斷裂強(qiáng)度、搭接強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率必須滿(mǎn)足輕包裝的使用要 求。PVC要想成為一種適合生產(chǎn)打包帶的材料,首先要經(jīng)過(guò)各種改性,其基本原理如
1.成纖改性
PVC是一種非結(jié)晶性聚合物,通常情況下不易拉伸成纖維狀制品。而HDPE、PP、 PTE,尼龍等結(jié)晶性聚合物則極易拉伸成纖維制品。PVC中加入這種成纖性聚合物后, 經(jīng)過(guò)熔融混煉作用滲入到其分子間,降低了分子間次價(jià)力,使分子間產(chǎn)生滑移,容易拉 伸成纖維,而且成纖性聚合物本身拉伸強(qiáng)度大,所以還能增加PVC打包帶的拉伸斷力。
我廠選用價(jià)格便宜的HDPE做為成纖改性劑。
2.增粘改性
聚丙烯打包帶橫向撕裂強(qiáng)度一般保持在12—16kg/Cm,所以使用時(shí)不易橫向開(kāi)裂。 而加入成纖聚合物的PVC打包帶橫向撕裂強(qiáng)度一般保持在3_6kg/cm,用手輕輕一撕 即開(kāi),不能滿(mǎn)足使用要求。針對(duì)這個(gè)缺點(diǎn),我們選用天然橡膠作為增粘劑。天然橡膠是 —種非極性聚合物,與PVC粘合性較好與HDPE也有一定的粘合性。從而可使打包帶 保持一定的撕裂強(qiáng)度,并減少了表面起毛現(xiàn)象。
3.增強(qiáng)改性
PVC打包帶是一種拉伸型制品,但是拉伸強(qiáng)度大大低于PP打包帶,為了提髙其拉
斷力,滿(mǎn)足使用要求,我們加入了增強(qiáng)劑, 晶大部分被破壞,同時(shí)沿著拉伸方向重新 形成結(jié)晶,結(jié)晶度越髙,強(qiáng)度越大,在結(jié) 晶度很小的PVC中加入一定量的結(jié)晶度 大的聚合物可以大大提高其拉斷力,我廠 選用的是CPE,不但能提高拉斷力,而且 能改善加工流動(dòng)性、制品脆性和增加抗撕 裂性等。
(1)設(shè)備 i)擠出機(jī) 型號(hào) SJ45—B j 長(zhǎng)徑比20*1;
螺桿直徑
形式等矩不等深>
壓縮比3.5 « 1,
主機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)10—90轉(zhuǎn)/分》
并配有機(jī)頭、拉伸輔機(jī)等。
2〉操作
本工序是將粒料通過(guò)擠出機(jī)擠出后再拉伸成型的關(guān)鍵工序,為保證產(chǎn)品性能良好, 尺寸穩(wěn)定,擠出機(jī)與拉伸各部位溫度控制如下,并控制拉伸倍數(shù)5倍一6.5倍。
擠出機(jī)溫度控制范圍
后 段 中 段 前 段 機(jī) 脖 機(jī) 頭
100】20t 1201401; 150^160 ^ J50】60亡 I70~175t
拉伸水植溫度控制范圍
冷水 槽 1 加熱水檑 冷水槽 2
40— -50t >95t <20t
4.收卷:打包帶經(jīng)過(guò)拉伸后,在卷取輥上收卷,即得到制品。
因研制條件所限,PVC改性拉伸試驗(yàn)的一些數(shù)據(jù)都是在生產(chǎn)設(shè)備上測(cè)得的,可能有 誤差,所以,對(duì)于所論述的一些問(wèn)題僅能提供一些參考,由于我們水平不高,錯(cuò)誤之處 在所難免,請(qǐng)全國(guó)同行業(yè)專(zhuān)家指正。
壓縮空氣壓力4—5kg/cm2j 蒸氣壓力1—2 kg/cm1,
混合容器溫度100—130 物料溫度90—100t。
②篩選機(jī) 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)I 篩孔>40目。
(2〉操作
PVC樹(shù)脂加入篩選機(jī),將通過(guò)篩網(wǎng)的細(xì)料計(jì)量后,加入捏合機(jī)中,同時(shí)加入各種改 性劑、穩(wěn)定劑、著色劑等。用蒸氣加熱并攪拌均勻。
2.煉塑工序
①開(kāi)放式煉塑機(jī) 型號(hào) QK—400A,
加熱方式電阻加熱I
前輥線諫度23.7m/分,輥溫110—14010。
(2)操作
將雙輥溫度升到not后,加入捏合好的物料進(jìn)行煉塑,拉制成片后冷卻、再將片 材用粉碎機(jī)粉碎造粒。
3.擠出拉伸工序