熱處理及冷拉聚丙烯膜結(jié)晶行為和微觀結(jié)構(gòu)控制研究.pdf

1、硬彈性聚丙烯膜拉伸致孔法是制備聚丙烯微孔膜的基礎(chǔ)。流延成型工藝是決定聚丙烯膜是否具有硬彈性的關(guān)鍵點(diǎn),流延膜結(jié)晶度、片晶厚度及取向程度決定其硬彈性性能的優(yōu)劣。本論文首先研究了幾種不同牌號(hào)聚丙烯結(jié)晶行為對(duì)其流延膜硬彈性性能的影響,選擇一種最合適的聚丙烯樹脂作為研究材料；研究了聚丙烯硬流延膜成型加工工藝,包括擠出速率、牽伸速率、擠出機(jī)頭及模頭溫度對(duì)聚丙烯流延膜硬彈性性能的影響；進(jìn)一步研究了高密度聚乙烯(HDPE)、高分子量聚丙烯以及α-成核劑

2、對(duì)聚丙烯流延膜硬彈性性能的影響；研究了不同退火熱處理時(shí)間及溫度對(duì)流延膜結(jié)晶行為和微觀結(jié)構(gòu)的影響,以及冷拉伸不同階段的變化反映了流延膜結(jié)晶和微觀結(jié)構(gòu)的變化。最終探討在最優(yōu)成型工藝及熱處理?xiàng)l件下硬彈性聚丙烯膜的冷拉成孔機(jī)理,優(yōu)化冷拉成孔技術(shù)。利用紅外光譜儀(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、差式掃描量熱儀(DSC)等現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù),分析和表征了聚丙烯流延膜硬彈性性能與結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系。研究結(jié)果表明:
　　 1、聚丙烯樹脂的熔融指數(shù)、

3、熔流比以及結(jié)晶速度對(duì)所制備流延膜的硬彈性性能影響顯著。熔融指數(shù)低、熔流比寬、結(jié)晶速度快有助于具有均勻片晶結(jié)構(gòu)高回彈率流延膜的制備。
　　 2、以國(guó)產(chǎn)PP4為原材料,研究發(fā)現(xiàn)最優(yōu)成型工藝為:第一區(qū)溫度170℃,第二區(qū)溫度190℃,第三區(qū)溫度200℃,模頭溫度200℃,流延輥及冷卻輥溫度80℃,流延機(jī)牽伸速率25.0rpm,擠出機(jī)擠出速率20.0rpm。
　　 3、添加劑對(duì)聚丙烯流延膜硬彈性的影響研究發(fā)現(xiàn),添加5.0 phr

4、高密度聚乙烯具有較好硬彈性性能,未熱處理膜相比純樣品彈性回復(fù)率提高11.3％,非晶區(qū)取向度提高78.6％,添加5.0 phr高分子量聚丙烯具有較好硬彈性性能,相比純樣品,熱處理前后流延膜彈性回復(fù)率分別提高7.8％和7.4％,非晶區(qū)取向度提高近1倍；聚丙烯樹脂加入4.0 phrα-成核劑流延膜結(jié)晶度從37.65％提高42.31％,相比熱處理后純聚丙烯膜,彈性回復(fù)率提高7.6％。性能較差的PP1流延膜可以通過(guò)加入HDPE共混后,膜硬彈性性能

5、接近PP4流延膜。
　　 4、退火熱處理可以有效的改善聚丙烯流延膜的硬彈性性能,退火熱處理可以很大程度提高流延膜片晶厚度及片晶取向,有效地將聚丙烯流延膜的結(jié)晶度從39.1％提高到49.0％,彈性回復(fù)率從80.3％提高到94.6％,熱處理后拉伸曲線屈服點(diǎn)明顯降低,片晶厚度的增加,有利于流延膜硬彈性性能的提高。退火熱處理?xiàng)l件的研究發(fā)現(xiàn),聚丙烯流延膜的最合適退火熱處理?xiàng)l件是在145℃下熱處理30min。
　　 5、探討了硬彈性