Каковы основные факторы, влияющие на прочность на растяжение и свойства удлинения совместных пленок PE/PP?

Прочность на растяжение и свойства удлинения коэкструдированных пленок PE/PP являются важными механическими свойствами, которые определяют, как пленка работает под стрессом, его способность растягиваться без лома и его долговечность в различных приложениях. Несколько факторов влияют на эти свойства, в частности, комбинация PE (полиэтилен) и PP (полипропилен) в процессе коэкстразии. Основные факторы включают:

1. Полимерный состав и соотношение
Соотношение PE/PP: доля PE и PP в коэкструдированной пленке играет значительную роль в определении его механических свойств. PE имеет тенденцию быть более гибким, в то время как PP более жесткий. Более высокая доля PE во внешних слоях может повысить гибкость и удлинение пленки, в то время как более высокая доля PP может повысить жесткость пленки и прочность на растяжение.
Смоловые оценки: разные классы PE и PP, такие как полиэтилен низкой плотности (LDPE), полиэтилен высокой плотности (HDPE) или изотактический полипропилен (IPP), предлагают различные механические свойства. Например, HDPE обеспечивает более высокую прочность и жесткость растяжения, в то время как LDPE способствует гибкости и удлинению.

2. Условия процесса экструзии
Температура экструзии: температура, при которой PE и PP экструдированы, влияет на молекулярную ориентацию и кристалличность полимеров. Более высокие температуры экструзии могут снизить запутывание молекулярной цепи, потенциально приводящее к более высокой удлинене, но снижению прочности на растяжение.
Скорость экструзии и давление: высокая скорость экструзии может привести к неравномерной толщине или неправильному слиянию слоев, что может негативно повлиять на прочность на растяжение и удлинение. Давление, приложенное во время экструзии, также влияет на кристаллизацию и молекулярную выравнивание, влияя на конечные механические свойства.
Связь слоя: прочность связи между слоями PE и PP (адгезия между двумя материалами) имеет решающее значение. Плохая адгезия может привести к расслаиванию, что снизит общую прочность на растяжение и свойства удлинения пленки.

3. Молекулярная масса и распределение молекулярной массы
Молекулярная масса PE и PP: молекулярная масса полимеров влияет на их механические свойства. Полимеры с высокой молекулярной массой, как правило, имеют лучшую прочность на растяжение, поскольку длинные полимерные цепи обеспечивают большую запутанность и более высокую устойчивость к стрессу.
Распределение молекулярной массы (MWD): более широкий MWD (диапазон молекулярных весов внутри полимера) может улучшить баланс между прочностью растяжения и удлинением. Узкий MWD может привести к более хрупкому материалу с более высокой прочностью растяжения, но снижением удлинения.

4. Кристалличность полимеров
Степень кристалличности: как PE, так и PP имеют кристаллические структуры, которые способствуют их прочности растяжения. Более высокая кристалличность обычно приводит к более высокой прочности растяжения, но снижению удлинения. Управляя скоростью охлаждения во время экструзии, производители могут влиять на кристалличность полимеров. Медленное охлаждение приводит к более высокой кристалличности и лучшей прочности, в то время как быстрое охлаждение приводит к более низкой кристалличности и лучшей удлинене.
Аморфные регионы: количество аморфных (некристаллических) областей в полимерах также влияет на гибкость и удлинение. Более высокая доля аморфного материала обычно приводит к большему удлинению, но снижает прочность на растяжение.

5. Обработка добавок
Пластилизаторы и стабилизаторы: такие добавки, как пластификаторы, могут повысить гибкость и удлинение, в то время как стабилизаторы могут улучшить общую долговечность и сопротивление деградации. Тип и концентрация добавок могут влиять на механические свойства пленки.
Наполнители и подкрепление: в некоторых случаях добавляются наполнители (такие как минералы, стеклянные волокна или углеродное черное) для повышения прочности или устойчивости к ультрафиолетовым излучениям. Тем не менее, добавление определенных наполнителей может уменьшить удлинение, поскольку они могут ограничить способность полимера растягиваться.

6. растяжение и ориентация во время производства
Молекулярная ориентация: степень, в которой полимерные цепи выровнены во время процесса экструзии, может значительно повлиять на прочность на растяжение и удлинение. Пленки, которые ориентированы (растянуты) в одном или нескольких направлениях во время производства, обычно имеют повышенную прочность на растяжение, но могут показать снижение удлинения в направлении ориентации. Баланс между силой и удлинением сильно зависит от того, как ориентирован фильм.
Процесс взорванного пленки: в случае экструзии взорвания пленка процесс инфляции (продувка воздуха в экструдированную пленку) может вызвать двухосную ориентацию полимерных цепей, улучшая как силу, так и удлинение. Степень ориентации в машине и поперечные направления влияют на конечные свойства.

7. Толщина пленки
Толщина каждого слоя: толщина слоев PE и PP влияет на механические свойства пленки. Более толстые пленки могут демонстрировать большую силу, в то время как более тонкие пленки могут предложить лучшую гибкость и удлинение. Общая толщина пленки должна быть оптимизирована на основе предполагаемого применения.
Распределение толщины слоя: если слои не распределены равномерно, это может привести к плохой производительности в прочности и удлинене растяжения, поскольку один слой может доминировать, вызывая слабости или дисбаланс в общем пленке.

8. Температура и влажность во время хранения и использования
Условия окружающей среды: прочность на растяжение и свойства удлинения PE/PP Co-Extred Films может повлиять воздействие экстремальных температур, влажности или ультрафиолетового излучения с течением времени. Длительное воздействие тепла может смягчить пленку и уменьшить прочность на растяжение, в то время как воздействие холодных температур может сделать пленку более хрупкой, уменьшая удлинение.

9. Пост-образные методы лечения
Тепловые и механические обработки: процессы после эксплузии, такие как тепло, настройка или обработка короны, также могут влиять на свойства пленки. Настройка тепла может заблокировать молекулярную ориентацию, повышая прочность на растяжение, в то время как обработка короны может улучшить свойства поверхности для печати или адгезии, хотя она не влияет на механические свойства объемной пленки.