横向拉伸对聚丙烯微孔膜结构与性能的影响.pdfVIP

第 8卷 第 1期 材 料 研 究 与 应 用 Vo1．8，NO．1 2014年 3月 M ATERIAISRESEARCH AND APPIICATI()N Mar．2014 文章编号：1673—9981(2014)01—0015—04 横 向拉伸对聚丙烯微孔膜结构与性能的影响* 蔡 启，雷彩红 ，徐睿杰，胡 冰 广东工业大学材料与能源学院，广东省功能软凝聚态物质重点实验室，广东 广州 510006 摘 要：对单向拉伸聚丙烯 (PP)微孑L膜的横向方向进行二次拉伸后，利用 SEM、DSC等方法研究横向拉 伸后微孔膜的微观结构和物理性能，探讨微孔膜透气性、孔径分布等性能与拉伸程度的关系．结果表明， 微孑L膜经过二次横向拉伸后，微孔膜的MD方向未出现收缩，横向强度均有所提高；DSC曲线上低温平 台区逐渐消失，结晶主熔融峰向高温方向移动．当拉伸比超过 1O 后，微孑L膜的微孔分布和排列规整性 变差 ，微孔孔径变大，片晶结构破坏严重，横向收缩明显增加．当横向拉伸为 lO 时，微孑L膜有较好的微 观结构 ，横向强度提高了2．33MPa，横向收缩率仅有 2．1 ，孔隙率和孑L径增加，透气时间缩短． 关键词：聚丙烯；微孑L膜；横向拉伸 中图分类号：TB34 文献标识码 ：A 自20世纪 70年代提出熔体拉伸方法制备微孔 描量热仪(Q10，美国TA仪器公司)；透气仪 (4150， 膜后l1]，单向拉伸制备聚丙烯微孔膜已成为 目前工 美国GPI公司)；电子天平 (AUY120，岛津公司)． 业生产的常用方法．该法操作简便，不需添加任何助 1．2 微孔膜的横向拉伸 剂，无污染，生产成本较低_2]．与单向拉伸微孔膜相 微孔膜的横 向拉伸是在带高低温箱的拉力机上 比，依据热致相分离机理采用双向拉伸法制备的微 进行．烘箱温度为 135℃，拉伸 比设定为 0，10 ， 孔膜存在热收缩率大及萃取液回收、污染环境、成本 2O ，35 ，拉伸速率为 10mm／min，拉伸结束后在 较高等问题．但是单向拉伸微孔膜也存在一些问题 ， 145℃下定型 10min．不同横 向拉伸 比样品分别标 如与拉伸方向垂直的横向的力学性能较差，拉伸和 记为 a，b，C，d． 穿刺强度不高．为改善单向拉伸微孔膜强度偏低的 1．3 分析测试 问题，本文研究了微孔膜进行不同程度 的二次横 向 采用PerkinElmer7差示扫描量热仪测试微孔 拉伸对微孔膜结构和性能的影响． 膜 的熔融 曲线，测试条件 ：氮气气氛，升温速率 10℃ ／min．采用 日本 日立公司的SN3400扫描 电镜 1 实验部分 观察微孔膜的表观形貌 ，扫描电压 lOkV，测试前喷 金 100S．采用美 国GPI(GurleyPrecisionInstru— 1．1 主要原料与设备 ments)公司4150型透气仪，按照ASTM D726标准 聚丙烯微孔膜 (20~／m)：深圳市星源材质科技股 测试微孔膜 的透气性．利用美 国PMI(PorousMate— 份有限公司． rials．Inc)公 司毛细管流动分析仪，按照 ASTM 微机控制电子万能实验测试机(WDW-10C型， D2873标准测试微孔膜 的孔径分布．将样 品裁成 3 带高低温箱拉力机，上海华龙测试仪器有限公司)； cm×3cm，放人烘箱 (105℃ ／h)