關(guān)于尼龍膜的主要物性
http://www.sxbltgs.net 時(shí)間:2020年4月27日 關(guān)注數(shù):989 次 |
摘要:摩擦系數(shù)主要是薄膜表面的粗糙度反映。跟膜表層添加母粒數(shù)量種類有關(guān),還和電暈有關(guān),電暈值大,表面粗糙,摩擦系數(shù)就大。對(duì)于摩擦系數(shù)的要求是不能太小,太小膜與膜之間會(huì)發(fā)生粘連,使用時(shí)易打滑;也不能太大,太大防卷困難,不利于高速印刷。
1、拉伸強(qiáng)度:
拉伸強(qiáng)度的影響因素:
①原料。由于高分子聚合物的結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品性能有密切的關(guān)系,原料的相對(duì)分子量、相對(duì)分子質(zhì)量分布、雜質(zhì)的含量、結(jié)構(gòu)狀態(tài)的不同等,直接影響薄膜的拉伸強(qiáng)度。通常,在一定范圍內(nèi),薄膜的強(qiáng)度是隨相對(duì)分子質(zhì)量提高和相對(duì)分子質(zhì)量分布減小而提高的。
②生產(chǎn)工藝條件。加工過(guò)程中,原料降解對(duì)產(chǎn)品的強(qiáng)度影響很大,因此要特別注意擠出過(guò)程中要防止或減少原料的降解。尼龍6易水解,也應(yīng)該注意干燥時(shí)出現(xiàn)降解的問(wèn)題。防止降解主要從控制擠出機(jī)的溫度著手,同時(shí)也要考慮盡量縮短原料在高溫下停留的時(shí)間。
對(duì)于同一種原料來(lái)講,拉伸強(qiáng)度是由分子的結(jié)晶度和取向兩方面構(gòu)成的。一般來(lái)說(shuō),拉伸強(qiáng)度隨結(jié)晶度提高而增大,隨取向增大而提高,因此保證分子高結(jié)晶度,高取向度,有利于提高拉伸強(qiáng)度。那么結(jié)晶度是什么?它又受哪些因素影響呢?結(jié)晶過(guò)程是分子由無(wú)序轉(zhuǎn)變?yōu)橛行虻呐挪歼^(guò)程。它包括晶核生成和晶核生長(zhǎng)兩大階段。熔點(diǎn)以下10-30℃范圍內(nèi),是熔體由高溫冷卻到過(guò)冷溫度區(qū),在此區(qū)域成核速度極小,幾乎為零;向下30-60℃范圍內(nèi),隨著溫度降低,晶核增長(zhǎng)速度很大,結(jié)晶速度迅速增大,由于成核速度較小,在此區(qū)域成核速度決定了結(jié)晶的速度;溫度低于熔點(diǎn)60℃以下時(shí),晶體生長(zhǎng)速度和成核速度都比較大,出現(xiàn)結(jié)晶速度最大值。在玻璃化溫度以上幾十度時(shí),由于分子鏈段重排的松弛過(guò)程滯后于溫度的變化速度,雖然成核較快,但晶體生長(zhǎng)速度隨之下降,整體結(jié)晶速度并不快,這個(gè)區(qū)域晶體生長(zhǎng)速度控制了結(jié)晶速度;玻璃化溫度以下,鏈段被凍結(jié),結(jié)晶速度為零。
影響結(jié)晶過(guò)程的主要因素:
①冷卻速度的影響。尼龍6從熔點(diǎn)以上溫度降到玻璃化溫度以下的冷卻速度,是決定尼龍6能否形成結(jié)晶、結(jié)晶的程度、晶體的形態(tài)與晶體尺寸大小的主要條件。冷卻速度快,結(jié)晶時(shí)間短,結(jié)晶度就小,容易形成小而密的結(jié)晶。
②熔體溫度和熔融時(shí)間的影響。一般來(lái)說(shuō),熔融溫度高,熔融時(shí)間長(zhǎng),結(jié)晶速度慢,結(jié)晶尺寸較大,熔體冷卻時(shí)晶核的生長(zhǎng)主要為均相成核;反之,主要為異相成核、晶體尺寸小而均勻,有利于薄膜的拉伸。所以熔體流出擠出機(jī)時(shí)在較低溫度下急冷,形成細(xì)小結(jié)晶,以便于有利于拉伸。
③應(yīng)力作用的影響。尼龍6在擠出、拉伸過(guò)程中,受拉伸或剪切應(yīng)力的作用時(shí),有加速結(jié)晶的作用。這是因?yàn)閼?yīng)力使尼龍6取向產(chǎn)生了誘發(fā)成核的作用。此時(shí),大分子沿受力方向伸直并形成有序區(qū)域,在有序區(qū)域形成一些"原纖",成為初級(jí)晶核。這就使結(jié)晶誘導(dǎo)時(shí)間大大縮短,晶核數(shù)量增加,結(jié)晶速度加快。
④低分子物、固體物質(zhì)、鏈結(jié)構(gòu)的影響。溶劑、增塑劑、水及蒸汽等低分子物質(zhì)與固體雜質(zhì),在一定條件下,會(huì)影響尼龍6的結(jié)晶過(guò)程。
在尼龍6成型加工過(guò)程中,在外力的作用下,會(huì)有不同程度的取向作用。取向分為熔體中大分子、鏈段、添加固體粒子,在剪切流動(dòng)時(shí)沿流動(dòng)方向的流動(dòng)取向和拉伸應(yīng)力的作用下,大分子、鏈段或微晶等沿受力方向的拉伸取向。
影響取向的因素:
①溫度和壓力。溫度是通過(guò)粘度和松弛時(shí)間的作用來(lái)影響取向過(guò)程的。溫度升高,粘度下降,在恒定應(yīng)力的作用下,高彈形變與粘性形變都要增大,由于高彈形變?cè)黾佑邢,粘性形變發(fā)展卻很快,有利于取向。然而,隨著溫度升高,大分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,松弛時(shí)間縮短,也會(huì)使解取向程度增大,因此,有效取向是取決于兩個(gè)過(guò)程的平衡結(jié)果。在實(shí)際生產(chǎn)中是在玻璃化溫度以上熔點(diǎn)以下區(qū)間拉伸的,在這個(gè)溫度區(qū)間,取向程度與預(yù)拉伸溫度之間存在以下關(guān)系:在給定拉伸比和拉伸速度下,降低拉伸溫度,分子排直形變就會(huì)增大,粘性變形就會(huì)減小,有助于提高取向度;在拉伸取向的同時(shí),也存在解取向的趨勢(shì)。因此,在拉伸之后應(yīng)該將材料快速冷卻到低于玻璃化溫度。驟冷速率越快保持定向程度越高。
②結(jié)構(gòu)。尼龍6的拉伸比較復(fù)雜,在拉伸過(guò)程中,有晶體的產(chǎn)生,也會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變和晶相的定向。而且,由于晶體在較短的時(shí)間內(nèi)就能產(chǎn)生,拉伸過(guò)程中分子的取向能夠加速結(jié)晶,因此不容易提高取向的均勻度。取向如何影響強(qiáng)度?結(jié)晶取向后,伸直鏈段數(shù)目增多,折疊鏈段數(shù)目減小。晶片之間的鏈接鏈段增加,使拉伸強(qiáng)度提高,通常,隨取向度提高,密度和強(qiáng)度都相應(yīng)的提高,而伸長(zhǎng)率則逐漸降低。
2、斷裂伸長(zhǎng)率:
除了原料的因素外,在微觀上斷裂伸長(zhǎng)率也是受到結(jié)晶和取向的影響,結(jié)晶度過(guò)高,雖然拉伸強(qiáng)度增加,但斷裂伸長(zhǎng)率就會(huì)降低,隨著取向度的增大,伸長(zhǎng)率是逐漸降低的。
3、霧度:
主要受結(jié)晶和取向影響比較大,一般隨結(jié)晶度增加,晶體增大,霧度增大;而提高取向度,霧度下降。
4、熱收縮:
拉伸后迅速冷卻使分子鏈段的取向被凍結(jié)起來(lái),但分子之間總是存在一定的內(nèi)應(yīng)力,當(dāng)溫度升高(超過(guò)玻璃化溫度)時(shí),薄膜就有恢復(fù)未拉伸尺寸的趨勢(shì),即具有"彈性記憶"性。
5、厚度:
厚度的均勻性是產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。影響厚度的主要有:
①機(jī)頭溫度分布是否均勻,因?yàn)闄C(jī)頭溫度微小的變化都會(huì)引起厚度較大的變化,所以首先在設(shè)備上保證機(jī)頭溫度分布均勻;
②擠出熔體粘度的均勻性粘度與擠出量有關(guān)系,主要保證粘度均勻才能保證擠出量穩(wěn)定,達(dá)到控制厚度的目的,所以熔體在進(jìn)入模頭之前要充分的混合,使其進(jìn)入模頭后均勻、穩(wěn)定;
③設(shè)備的準(zhǔn)確性和人員的業(yè)務(wù)水平也很重要。
6、潤(rùn)濕張力(電暈):
主要是電極影響比較大,電極功率穩(wěn)定,無(wú)污染,潤(rùn)濕張力就很容易控制。
7、摩擦系數(shù):
摩擦系數(shù)主要是薄膜表面的粗糙度反映。跟膜表層添加母粒數(shù)量種類有關(guān),還和電暈有關(guān),電暈值大,表面粗糙,摩擦系數(shù)就大。對(duì)于摩擦系數(shù)的要求是不能太小,太小膜與膜之間會(huì)發(fā)生粘連,使用時(shí)易打滑;也不能太大,太大防卷困難,不利于高速印刷。
(來(lái)自:包裝企業(yè)網(wǎng))