拉幅薄膜的成型技术分析.pptVIP

拉幅取向的原理和方法 拉幅薄膜的定义 拉幅薄膜是将挤出得到的厚度为1-3毫米的厚片或管柸，重新加热到Tg--Tm(或Tf)温度范围进行大幅度拉伸而形成的薄膜。 拉幅薄膜的生产，可以将挤出原片（或管柸）与拉幅过程直接联系起来进行连续生产，不一定将生产厚片或管柸与拉幅工序分为两个单独的过程来进行。 明度和表面光泽好，对气体和水蒸汽的渗透性等降低，制品使用价值提高。 （2）薄膜厚度减小，宽度增大，平均面积增大，成本降低。 (3)耐热、耐寒性改善，使用范围扩大。 薄膜的拉伸取向方法主要分为平膜法(即拉幅法)和管膜法，两种方法又有不同的拉伸技术，可简单分为: 拉幅薄膜的成型工艺 工艺对产品性能的影响： 无定形聚合物和结晶聚合物在拉幅工艺上存在着差别，关键是要通过适当的方法和工艺条件，使薄膜中聚合物分子链能形成取向结构； （1）未取向的无定形薄膜没有多大实用价值。 （2）结晶而未取向的薄膜脆性大，透明性差， 1. 平膜法逐步拉伸薄膜的成型 2. 管膜法拉幅薄膜 管膜法拉幅薄膜的成型工艺通常可分为管坯成型、拉伸和热定型三个阶段，管坯通常由挤出机将熔融塑料经管型机头挤出形成；并立刻被冷却夹套的水冷却。如下图所示： 拉幅薄膜成型过程中的影响因素 1. 拉伸温度 聚合物分子的取向为一松弛现象，在同样的取向条件下，聚合物分子中松弛时间短的部分能较早的取向，而松弛时间长的部分，取向较晚。 松弛时间随温度升高而减少，所以升高温度有利于分子取向，并能降低达到一定取向度所需的拉应力。 2. 拉伸速度 由于松弛过程需要时间，因此拉伸时，大分子形变取向的松弛过程落后于拉伸速度的变化，如果拉伸速度过大，在较低延伸时，薄膜就可能在拉伸中破裂。所以薄膜的延伸率和取向度是随拉伸速度增大而减小的。 3. 拉伸倍数 薄膜中的取向度随拉伸倍数而增加。在通常采用的先纵后横的拉伸工艺中，如果纵拉伸倍数过大，薄膜中先形成了较高程度的单轴取向，再横拉伸时就要大大地提高拉伸倍数，所以纵拉伸倍数不宜过大。纵拉伸一船较容易实现和控制，横拉伸则要困难得多，而且工艺难于调节和控制，较多采用较低的纵拉伸倍数。 通常纵、横拉伸倍数大多在3-4之间，保证薄膜在各个方向都有较均衡的性能。 4. 后处理 对无定形聚合物的热处理温度通常在Tg附近，而结晶聚合物的热处理通常在最大结晶温度以下。 对结晶聚合物来讲，薄膜中微晶结构的形成能使聚合物的取向结构保存下来，使聚合物薄膜的热收缩降低到最小程度，因此薄膜的热定型过程实 质上是聚合物结晶的过程。 为了防止聚合物中分子主链在热定型中发生解取向，同时有利于链段的松弛，取向薄膜的热定型必须在连续紧张的条件下进行。 小结 （1）拉伸速率与拉伸倍数一定时，拉伸温度越低，取向作用越大。 （2）拉伸温度和拉伸速度一定时，取向度随拉伸倍数增大而提高。 （3）任何拉伸条件下，冷却速度愈快，有效取向度愈高。 小结 （4）拉伸温度和拉伸倍数一定时，拉伸速度愈大，取向作用愈大。 （5）拉伸速度和拉伸温度一定时，拉伸比随拉伸应力增加时，薄膜取向度提高。 （6）拉伸速度随温度升高而加快，在有效冷却条件下，有效取向程度提高。 拉幅薄膜的成型技术 主讲人：杨稳华 吴伟飞 导 师: 余剑英 聚合物成型原理与技术 指导老师：熊传溪 拉幅薄膜的成型 拉幅薄膜的成型工艺 2 拉幅取向的原理和方法 1 基本原理： 在Tg一Tm（或Tf)温度范围，聚合物长链受到外力作用拉伸时，沿力的作用方向伸长和取向。 但不管哪种方式，聚合物在拉伸前都必须从较低温度下重新加热到Tg--Tm (或Tf)间的加工温度，所以拉幅薄膜是一种二次成型技术。 非晶聚合物的取向 * 分子链取向后，聚合物的物理机械性能发生了变化，产生了各向异性现象，拉幅薄膜就是大分子具有取向结构的一种材料。 与未拉伸薄膜比较，拉幅薄膜有以下特点： (1） 强度为未拉伸薄膜的3—5倍，透 同样使用价值不高； （3）取向但不结晶或结晶不足的薄膜，对热收缩十分敏感，使用范围受到限制； （4）结晶适当(并且有微品结构)而又取向的薄膜，不仅抗张强度和模量高，而且透明性好，尺寸稳定，热收缩小，具有良好的使用性能。 坯料加热到Tg－Tm的温度区间 恒温拉伸 张紧热定型 冷却 坯料加热到Tm熔融，破坏结晶结构。 骤冷，降温至Tg以下，减少聚合物的结晶程度。 加热到Tg温度以上，快速拉伸。 骤冷降温至Tg温度以下，保持取向结构。 取向薄膜在0.85Tm温度处短时间退火。 冷却后，得到微晶结构均匀的拉幅薄膜产品。 目前用得最多的是先进行纵向拉伸，后进行横向拉伸的方法，但有资