成核剂对熔喷 i-PP 非织造布性能的影响
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影响熔喷布性能的因素及原因分析前言熔喷技术在近年来得到了广泛的应用,特别是在医疗卫生领域中,用于生产口罩等重要防护用品。
熔喷布是熔喷技术的重要产品之一,其性能的好坏直接关系到口罩等防护用品的质量。
本文将对影响熔喷布性能的因素及原因进行分析。
影响熔喷布性能的因素熔喷布材料熔喷布材料是影响熔喷布性能的关键因素之一。
熔喷布材料的种类和质量对熔喷布的性能有很大的影响。
熔喷布材料主要包括聚丙烯、聚酯、聚砜等,不同的材料有不同的性能和应用。
比如,聚丙烯熔喷布具有较好的吸湿性和透气性,而聚酯熔喷布则比较耐磨,聚砜熔喷布则可以耐高温。
熔喷过程参数熔喷过程参数也是影响熔喷布性能的重要因素之一。
熔喷过程参数包括熔化温度、出丝速度、气流速度、压力等。
这些参数的合理选择对熔喷布质量的好坏有很大的影响。
比如,熔化温度过高会导致喷出的纤维变形,降低熔喷布的质量。
熔喷布结构熔喷布结构也是影响熔喷布性能的因素之一。
熔喷布结构可以分为单层和多层结构,不同的结构对熔喷布的性能也会有所影响。
比如,多层熔喷布结构具有更好的过滤性能和防水性能。
影响熔喷布性能的原因分析材料质量不合格材料质量不合格是导致熔喷布性能不佳的主要原因之一。
比如,材料含水率过高、杂质太多等都会影响熔喷布的质量。
熔喷过程参数不合理熔喷过程参数不合理也是导致熔喷布性能不佳的原因之一。
如果熔化温度过高、出丝速度过快、气流速度不稳定等都会影响熔喷布的质量。
设备维护不当设备维护不当也是导致熔喷布性能不佳的原因之一。
比如,熔喷头堵塞、电机损坏等都会影响熔喷布的质量。
结论综上所述,影响熔喷布性能的因素及原因是多方面的。
在生产中,需要严格控制材料质量,合理选择熔喷过程参数,及时维护设备,才能确保熔喷布的质量和性能的可靠性。
分析成核剂对抗冲共聚聚丙烯性能的影响发表时间:2020-11-20T13:03:51.057Z 来源:《科学与技术》2020年7月20期作者:杨明明[导读] 本文研究了成核剂对抗冲共聚聚丙烯(PP)性能的影响杨明明内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司内蒙古省鄂尔多斯市 017320摘要:本文研究了成核剂对抗冲共聚聚丙烯(PP)性能的影响。
由分析可知,增加成核剂对晶体结构的高低均有影响。
成核剂具有非均匀成核作用。
结果表明,在聚集结构水平上,随着成核剂的增加,结晶度增加,球晶尺寸逐渐减小。
同时,成核剂对晶粒结构和晶胞结构都有影响。
关键词:成核剂;抗冲共聚;聚丙烯性能;影响引言:成核剂对PP材料的结晶形态有一定的影响,晶化温度提高,结晶度增加,结晶加速,成核剂效应增强,不同成核剂的成核效果不同。
例如,硫酸钠型成核剂可形成PP的硫酸钠型晶体。
不同成核剂对PP材料(N-PP)力学性能的影响是通过改变结晶形态来实现的。
N-PP 材料具有较高的拉伸强度和结晶度,较高的热转化温度,较高的硬度和抗弯强度。
N-PP的异相成核理论还不成熟,目前还不清楚是什么结构因素引起了N-PP的成核效应。
同时,成核剂对PP物理性能影响的结晶研究尚不详尽。
因此,对N-PP和成核剂在聚丙烯中的应用并不是非常活跃的。
聚合球晶是一种由许多微晶颗粒组成的多晶聚集体,其形成单体是单细胞,以此确定成核剂是否能影响晶体线形态的不同尺寸。
1.实验细节1.1实验材料线型聚乙烯DFDA-7042 聚乙烯T60-800 5502S(中煤延长榆林石化)聚丙烯(PP),熔融指数为14.25g/10 min。
主要为苯甲酸钠。
[1] 1.2样品制备在PP基体中加入不同浓度的成核剂(N,0-2.0wt.%),然后用直径为42 mm的双螺杆挤出机挤出,同时保持60 Rev.min的旋转速度。
[2] 1.3结晶度用X射线法测定了材料的结晶度 2.实验结果2.1氮对结晶度、球晶形貌和晶粒的影响 X和D的变化,D和X值受成核剂含量(N)的影响。
成核剂对增韧聚丙烯力学性能的影响谢 飞 张祥福 方 舫 彭宗林 张隐西(上海交通大学高分子材料研究所,上海200240)周 文(上海PRET 复合材料公司,上海200092)摘 要 主要研究成核剂种类及用量对乙烯-辛烯共聚物(POE )增韧聚丙烯(PP )力学性能的影响。
研究表明:随着成核剂NA1的加入,PP/POE 共混物的透明性、冲击强度、弯曲强度、拉伸屈服强度均明显提高,研制的改性PP 的透明性、韧性和刚性得到了平衡。
关键词:成核剂 聚丙烯 透明性0 前言 收稿日期:2000208219 自聚丙烯1957年由意大利蒙特卡迪尼(M ontecatini )公司实现工业化生产以来,聚丙烯的生产得到了迅猛发展。
聚丙烯作为通用型热塑性树脂,具有密度小(ρ=0.91)、耐热性优良、耐腐蚀性和电绝缘性优良、易加工、热变形温度高、价廉等特点,在各个行业中都得到了广泛的应用,成为产量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯而位于第三位的通用大品种塑料。
目前全世界产量已超过10000kt ,在机械、汽车领域内的应用超过1000kt ,其应用领域还在不断开阔和扩大。
特别是近年来所兴起的通用塑料工程塑料化技术中,聚丙烯作为首选材料不断地引起了人们的重视[1,2]。
聚丙烯的主要缺点有低温脆性和收缩率大、着色性差、耐候性差,因而限制了其使用范围。
近年来,采用聚合改性、共混改性和两者兼而有之的技术以制取工程化聚丙烯新材料。
其中共混改性这种方法投资少、见效快,成为当前高分子材料科学与工程中最活跃的领域之一。
而用聚烯烃类弹性体(乙烯-辛烯共聚物)增韧PP 则是近年来研究的热点。
成核剂通过改变PP 结晶特性和形态来影响其物理性能,通常成核PP 具有更高的拉伸强度与模量、热变形温度、硬度和透明性。
但不同成核剂对PP 改性的效果不同,有的明显地改善PP 的透明性,有的提高PP 的力学性能,有的提高PP 的耐热性等。
通常,有效成核剂都可使PP 的性能得到不同程度的改善,从而获得综合性能优良的PP 制品,因此,成核PP 的研究开发成为PP 改性的重要途径之一[3]。
配方设计:过氧化物降解法PP熔喷料,添加过氧化物、成核剂、抗氧剂、润滑剂、增韧剂PP熔喷料是指熔体流动指数可以达到1500g/10min左右适合熔喷法生产熔喷无纺布的高流动材料。
PP熔喷料有三种生产方法即:过氧化物降解法、氢气调节法和茂金属催化剂法。
其中氢气调节法和茂金属催化剂法,适合石油化工厂大规模生产、质量稳定性好、气味很低;过氧化物降解法适合小规模化生产、质量稳定性一般、气味大、但是分子量分布窄。
本文内容主要介绍过氧化物降解法PP熔喷料,目前过氧化物降解法PP熔喷料面临什么样的局面?熔喷布的替代品——聚四氟乙烯(PTFE)复合膜,让口罩稳定过FFP2测试一、降解法PP熔喷料现状1、质量不稳定以前PP熔喷料没有标准可依,各企业质量参差不齐,现在有了深圳市高分子行业协会发布的团体标准,需要按照标准表1执行。
表12、市场正在变小随着世界各国新冠肺炎疫情管控措施见效,全球口罩用量日益变小,未来市场需求用量不可预测。
3、替代品增加各大石化厂氢调节分子量法和茂金属催化剂法产量正在增加,中国的燕山石化氢调节法和茂金属催化剂法可以实现稳定供应,韩国巴塞尔的MF650Y(MI为1800)和美国埃克森美孚的6936G2(MI为1550)正在进入中国市场。
二、降解法PP熔喷料的配方设计1、PP树脂(必加)(1)种类一定选用均聚PP,共聚PP结构中含有乙烯单体不能用,乙烯遇到下面介绍的4类有机过氧化物品种,不是降解而是交联。
(2)流动性尽可能选择MI大的均聚PP牌号,具体如MI为75的PP粒料,或者MI为300-500的PP 粉料。
基础PP料的MI越高,配方中有机过氧化物就可以少加,过氧化物残留就越少,味道就越小。
(3)等规度尽可能选择PP上甲基排列规整的高等规度PP,这样生产的熔喷布极化处理效率高,这一部分可以提高过滤效果45%左右。
我们常规的齐格勒-纳塔催化剂均聚PP等规度一般可以达到97%以上,而茂金属PP等规度一般可以达到99%以上,所以选择茂金属PP最好。
塑料助剂与配混CPP薄膜中成核剂用量对其性能的影响 温绍国Ξ 周持兴(上海交通大学高分子材料研究所,上海200240) 王松尧 钟建明 王新华(浙江绍兴富陵塑料制品有限公司,绍兴312075) 研究成核剂A3用量对CPP薄膜光学性能、机械性能、热封性能和摩擦系数的影响,结果表明,添加016%~112%质量比A3成核剂,能使雾度在4%以下,对透明性基本无影响,能同时提高拉伸强度和断裂伸长率,热封强度提高10%左右,起始热封温度保持127℃,热粘强度无变化,摩擦系数先升后降,动摩擦系数比静摩擦系数下降更快。
关键词:CPP膜 成核剂 CPP膜光学性能 有关成核剂及其在PP中应用性能的研究较多[1~4],但在CPP制备中的相关报道很少。
为探索成核剂对CPP薄膜性能的影响,制备高透明CPP薄膜,发展CPP薄膜制备原理并实施于工业生产,本文对成核剂在三层共挤CPP薄膜中的应用性能进行了研究。
1 实验111 实验材料三层共挤薄膜制备用材料为:DF800E、SFC150U, F8577;成核剂A3,滑爽剂、抗粘连剂均为进口产品。
按要求将成核剂和滑爽剂混入配方。
薄膜设定厚度40~70μm。
112 成型加工条件采用莱芬豪舍三层共挤流延膜生产设备。
工艺参数设定:A、C挤出机温度,由90℃到260℃分段设定; B挤出机温度,由175℃起到225℃分段设定;模头温度控制230~235℃;流延辊、重结晶辊和后冷却辊温度筛选为最优条件。
生产线开机速度7m/min,生产线速度控制8718m/min以下。
113 物理应用性能表征薄膜的雾度、透光率,按国标G B2410-80的方法,用英国DIFFUSION SYSTEMS公司M57型雾度计测定;拉伸强度和断裂伸长率,按国标G B1042-92,用A GS-1KN G型多功能拉力实验机测定;摩擦系数按国标G B1006-88,用A GS-1KN G测定;热封性能用TO YOSEI KI热封实验机测定;薄膜中晶粒大小用德国L EICA公司L EICA-DML P热台偏光显微镜观测。
影响熔喷布性能的因素及原因分析引言熔喷布是一种常见的非织造布材料,广泛应用于医疗、卫生、过滤、防护等领域。
熔喷布的性能对其应用效果至关重要。
本文旨在探讨影响熔喷布性能的因素及其原因分析。
影响因素1. 原料质量- 原料成分:熔喷布通常由聚丙烯等高分子材料制成,不同原料的质量差异会直接影响熔喷布的性能。
- 原料纯度:纯度较高的原材料可以提供较好的物理和化学性能,从而改善熔喷布的性能。
- 原料处理:原料在加工过程中的处理方法,如加热和过滤等,也会对熔喷布的性能产生影响。
2. 设备技术- 熔喷布生产设备的精度和稳定性:设备精度高且稳定的生产线可以提供一致的熔喷布性能,而设备问题可能导致性能不稳定或下降。
- 生产工艺参数:控制熔喷布生产过程中的温度、压力、气流速度等参数对熔喷布性能具有重要影响。
3. 加工工艺- 熔喷布后处理:经过不同的后处理工艺(如热处理、拉伸等)可以改善熔喷布的强度和过滤性能。
- 熔喷布层析结构:熔喷布纤维的分布均匀性和层数对其性能有较大影响。
原因分析1. 原料质量问题:- 低质量原料可能含有杂质、不纯或能引起腐蚀的成分,影响熔喷布的物理、化学性能。
- 处理不当的原材料可能导致熔喷布纤维结构紊乱,从而降低性能。
2. 设备技术问题:- 设备维护不及时或设备老化可能导致熔喷布生产过程中的异常,进而影响其性能。
- 不准确的工艺参数设置可能导致熔喷布与要求性能不匹配。
3. 加工工艺问题:- 后处理工艺的选择和执行方式可能不合理,导致熔喷布的物理性能无法得到充分发挥。
- 熔喷布层析结构的不均匀性可能是由于加工工艺造成的,从而影响性能的稳定性。
结论影响熔喷布性能的因素主要包括原料质量、设备技术和加工工艺等方面。
了解这些因素并进行原因分析,有助于改善熔喷布的性能和质量,提高其在相关领域的应用效果。
作者简介:李振军(1965-),男,《塑料机械》副主编,机械工业塑料机械科技信息网网长。
收稿日期:2020-06-163 熔喷料发展现状聚丙烯熔喷专用料熔体质量流动速率在300~2 000 g/10min 范围,适用于熔喷法无纺布成型工艺,是生产聚丙烯熔喷无纺布产品的主要原料。
3.1 原料制备聚丙烯熔喷料需要较高的流动性,传统无纺布原料(MFI=40~100 g/10 min )熔指不能满足,将聚丙烯无纺布料转为熔喷专用料,需在聚丙烯生产过程中调节聚丙烯的分子量,通常以两种方式获得:(1)分子量调节剂,用于控制聚丙烯的分子量,从而调节其熔融指数。
分子量调节剂一般为过氧化物,它与聚丙烯长分子链反应,使长分子链降解为短分子链,进而改善聚丙烯的流动性。
目前,使用较为广泛的分子量调节剂包括二叔丁基过氧化物(DTBP )、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷(DHBP )和3,6,9-三乙基-3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧壬烷(TPO )等。
分子量调节剂DTBP 的作用机理为:(CH 3)3COOC (CH 3)3→2(CH 3)3CO • (CH 3)CO •+RH→ (CH 3)3COH+R •DTBP 先分解为自由基(CH 3)3CO •,生成的(CH 3)3CO •与RH 反应,夺走分子中的叔氢,生成R •,然后,带有自由基的聚丙烯长分子链发生断裂变为短分子链,从而降低聚合物分子量,改善流动性。
加入分子量调节剂后的聚丙烯熔融指数急剧升高,而且分子量调节剂含量越高,熔融指数越大,粒料具有超高的流动性能,而且其力学性能、晶体尺寸和形态基本没有发生变化,综合性能得到了改善。
(2)氢调法,即在聚合过程中加入氢气使聚丙烯分子断链,以此调节聚丙烯的分子量及其分布。
但这种方法对反应条件要求较高,较难控制聚丙烯的流动性,而且由于改变聚丙烯的熔融指数时需要缓慢调节氢气的加入量,会产生过多的过渡料,加大生产成本,所以实际生产过程中一般不用氢调法来调节聚丙烯分子量,而是使用更快、更便捷、更容易控制的分子量调节剂对聚丙烯进行改性。
成核剂改性熔喷i-PP 非织造布性能研究
1、熔喷超细纤维形成机理成核剂简介及其改性熔喷i-PP 非织造布研究方法
聚丙烯中的杂质会对其结晶过程产生明显的影响:有些杂质阻碍结晶,而另一些杂质促进结晶。
这些可以促进结晶的杂质在聚丙烯结晶的过程中起到晶核的作用。
成核剂正是这种可以促进结晶的杂质。
根据聚丙烯晶核形成方式的不同,聚丙烯晶核可以分为均相成核和异相成核。
成核剂在聚丙烯熔体冷却结晶的过程中作为异相成核点,增加了成核剂与聚丙烯基体的接触面积,使得聚丙烯熔体中的均相成核过程转变成异相成核过程。
成核剂作为聚丙烯熔体的外来相,可以降低聚丙烯晶胚形成的界面自由能以及成核活化能,使聚丙烯熔体顺利结晶;还可以诱导更多的聚烯烃分子进入晶格,提高聚丙烯的结晶度,加快结晶速度并减小晶粒尺寸。
已有的研究表明,一个优良的成核剂需要有以下几个特点:一是具有高于聚合物的熔点;二是与聚合物有良好的相容性;三是可以均匀地分散在聚合物中;四是晶体结构与聚合物类似;五是无毒害。
根据成核剂对i-PP 的不同晶型的提升作用,可以将成核剂分为α-晶型成核剂和β-晶型成核剂。
聚丙烯成核剂从化学结构上可以分为有机类和无机类。
有机类包括磷酸金属盐、羧酸金属盐、山梨醇衍生物、松香类以及高分子类型等;无机类中应用最多的是滑石粉、云母等。
根据前文的结论,熔喷i-PP 驻极体非织造布的相对结晶度的提高有利于其极化后过滤性能的提升。
因此,本文通过添加某硬脂酸盐类成核剂和松香成核剂改性熔喷i-PP 驻极体非织造布,研究其相对结晶度的变化,并分析对过滤性能的影响。
研究了两种成核剂在不同的浓度下形成的改性熔喷i-PP 驻极体非织造布的晶相结构和过滤效果的变化。
实验中所有的微型熔喷工艺条件分别为料桶温度220℃,料桶压力
0.15MPa,热风温度200℃,热风压力0.2MPa,接收距离20cm,门幅20cm,往复次数2,平台移动速度1cm/s。
2、硬脂酸盐改性熔喷i-PP 驻极体非织造布晶相和过滤性能的研究
硬脂酸盐类成核剂是洁白、轻质、滑腻、粉末状物质,不溶于水,熔点较高。
硬脂酸盐是塑料工业的重要助剂之一,属于羧酸金属盐。
由于具有金属盐和脂肪酸的双重特性,在工业上硬脂酸盐获得了广泛的应用,尤其是塑料行业,可以作为聚丙烯的α-晶型成核剂,增加透明度。
如图1 为硬脂酸盐改性熔喷i-PP 非织造布的XRD 衍射图谱。
0%时衍射峰的强度非常低。
随着含量的增加,衍射峰强度显著增加,这表明相对结晶度提高。
0.5%、1.5%时衍射峰呈现出明显的双宽峰,衍射强度提高。
2.5%时在两宽峰之间出现了两个微弱的肩峰,表明其混合晶中α-晶型比例有所提高。
图1 硬脂酸盐改性熔喷i-PP 非织造布的XRD 图
表1 是由熔喷i-PP 非织造布的XRD 结果拟合计算得到晶相结构参数。
随着硬脂酸盐含量的提高,熔喷i-PP 非织造布的结晶度从27.68%增长39.12%,α-晶型的比例及晶粒尺寸显著增加。
添加硬脂酸盐主要时作为i-PP 熔体结晶中的α成核剂,增加了异相成核机。