CO021含氟弹性体对聚烯烃熔体高速挤出性能的影响吴其晔.pdfVIP

含氟弹性体对聚烯烃熔体高速挤出性能的影响 1 吴其晔 ，慕晶霞，张娜，王宁，赵贝 青岛科技大学橡塑材料与工程教育部重点实验室，青岛 266042 关键词：聚烯烃熔体；含氟弹性体；挤出 含氟弹性体是一类新型聚合物加工助剂，有关它的使用国内已有报道。本工 作重点研究含氟弹性体对聚烯烃熔体高速挤出行为和挤出畸变行为的影响。实验 选用的含氟弹性体为 3M 公司的 Dynamar PPA －FX5912 ，FX －5924，它们均为偏 二氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯组成的二元或三元氟碳共聚物。研究其对 LLDPE 、 LDPE 、EPDM Nordel 等加工流动性的影响。 PPA 的添加量仅几百ppm ，为混合均匀采用两步法。先制得PPA质量含量为20% 的母料，再将母料与不同树脂料干混，制成PPA质量含量分别为200ppm、400ppm 、 600ppm、800ppm和1000ppm的复合料，造粒备用。 含氟弹性体因结构、性能不同分为内润滑类型、外润滑类型，为使其均匀扩 散到口模内壁多选用外润滑类型。在挤出过程中，复合料中的含氟弹性体需经一 段时间的挤出才会逐渐迁移到口模内表面，在熔体和壁面间形成一个较稳定光滑 的界面，使熔体容易发生壁滑，降低聚合物熔体表面的拉伸变形，从而消除鲨鱼 皮现象和粘-滑畸变。其作用原理见图 1。 Fig.1 Schematic diagram of PPA’s lubrication function 图2 是PPA浓度不同的LLDPE-7047/PPA复合料恒温恒速挤出时 （T=170 ℃，表 观剪切速率=120s －1 ），挤出物表观随挤出时间的变化。实验每隔 60s取一次样，由 于PPA含量少时，从熔体内部迁移到表面所需的时间较长，因此图中只给出几个有 代表性的时间点照片。 1 国家自然科学基金会资助。项目编号50573037 1 430s 490 s 610 s 670 s 850s （a ）FX-5912Xwt% ＝400ppm 60s 120 s 180 s 240 s 60s 120s 180s （b ）FX-5912Xwt ％＝600ppm （c ）FX-5912Xwt ％＝800ppm -1 Fig.2 The extrudate appearances at different extrusion times of LLDPE/PPA blendings （170℃，120s ） 可以看出，对各种 PPA 含量的复合料，挤出物表观都随挤出时间延长而改善。 刚挤出时复合料表面有鲨鱼皮畸变，随挤出时间延长，鲨鱼皮逐渐减轻；时间足 够长，挤出物表观变得非常光滑。另外，PPA 质量含量越大，达到稳定地光滑挤 出所需时间越小。PPA 含量为 400ppm 时达到稳定挤出所需时间为 850s，含量为 800ppm 时需要的平衡时间缩短到 120 s。 PPA 还提高了 LLDPE 熔体开始发生鲨鱼皮畸变的临界挤出速率，从表 1 的数 据可以看出，随 PPA 含量增加，复合料发生鲨鱼皮畸变的临界挤出速率增大，含 量足够高时，鲨鱼皮畸变完全消失。 Tab 1 The critical shear rate of sharkskin of LLDPE/PPA blending （170℃） PPA 含量 0 200PPm 400PPm 600PPm 800PPm 1000PPm 临界表观剪切速率/s－