Care sunt factorii primari care influențează rezistența la tracțiune și proprietățile de alungire ale filmelor co-extrudate PE/PP?

Proprietățile de rezistență la tracțiune și de alungire ale filmelor co-extrudate PE/PP sunt proprietăți mecanice cruciale care determină modul în care filmul funcționează sub stres, capacitatea sa de a se întinde fără rupere și durabilitatea sa în diverse aplicații. Câțiva factori influențează aceste proprietăți, în special combinația de PE (polietilenă) și PP (polipropilenă) în procesul de co-extrudare. Factorii primari includ:

1.. Compoziție și raport polimer
Raportul PE/PP: Proporția de PE și PP din filmul co-extrudat joacă un rol semnificativ în determinarea proprietăților sale mecanice. PE tinde să fie mai flexibil, în timp ce PP este mai rigid. O proporție mai mare de PE în straturile exterioare poate crește flexibilitatea și alungirea filmului, în timp ce o proporție mai mare de PP poate spori rigiditatea filmului și rezistența la tracțiune.
Gradele de rășină: diferite grade de PE și PP, cum ar fi polietilenă cu densitate joasă (LDPE), polietilenă de înaltă densitate (HDPE) sau polipropilenă izotactică (IPP), oferă proprietăți mecanice diferite. De exemplu, HDPE oferă o rezistență și o rigiditate la tracțiune mai mare, în timp ce LDPE contribuie la flexibilitate și alungire.

2. Condiții procesului de extrudare
Temperatura extrudării: temperatura la care sunt extrudate PE și PP afectează orientarea moleculară și cristalinitatea polimenților. Temperaturile mai mari de extrudare pot reduce legătura cu lanțul molecular, ceea ce ar putea duce la o alungire mai mare, dar la o rezistență la tracțiune mai mică.
Viteza și presiunea extrudării: viteza ridicată de extrudare poate duce la o grosime inegală sau la fuziunea necorespunzătoare a straturilor, ceea ce poate afecta negativ rezistența la tracțiune și alungirea. Presiunea aplicată în timpul extrudării influențează, de asemenea, cristalizarea și alinierea moleculară, afectând proprietățile mecanice finale.
Lipirea stratului: rezistența legăturii dintre straturile PE și PP (aderența dintre cele două materiale) este critică. Adeziunea slabă poate duce la delaminare, ceea ce va reduce rezistența la tracțiune generală și proprietățile de alungire ale filmului.

3. Greutatea moleculară și distribuția greutății moleculare
Greutatea moleculară a PE și PP: Greutatea moleculară a polimerilor afectează proprietățile lor mecanice. Polimerii cu greutate moleculară mare au de obicei o rezistență la tracțiune mai bună, deoarece lanțurile lungi de polimer oferă o mai mare înțelegere și o rezistență mai mare la stres.
Distribuția greutății moleculare (MWD): un MWD mai larg (gama de greutăți moleculare din polimer) poate îmbunătăți echilibrul dintre rezistența la tracțiune și alungire. Un MWD restrâns poate duce la un material mai fragil, cu o rezistență la tracțiune mai mare, dar o alungire mai mică.

4. Cristalinitatea polimenților
Gradul de cristalinitate: atât PE, cât și PP au structuri cristaline care contribuie la rezistența lor la tracțiune. Cristalinitatea mai mare are ca rezultat, în general, o rezistență la tracțiune mai mare, dar o alungire mai mică. Prin controlul vitezei de răcire în timpul extrudării, producătorii pot influența cristalinitatea polimenților. Răcirea lentă duce la cristalinitate mai mare și o rezistență mai bună, în timp ce răcirea rapidă duce la cristalinitatea mai mică și la o mai bună alungire.
Regiuni amorfe: cantitatea de regiuni amorfe (non-cristaline) din polimeri afectează, de asemenea, flexibilitatea și alungirea. O proporție mai mare de material amorf duce de obicei la o alungire mai mare, dar la o rezistență la tracțiune redusă.

5. Procesarea aditivilor
Plasticizatorii și stabilizatorii: aditivii precum plastifianții pot îmbunătăți flexibilitatea și alungirea, în timp ce stabilizatorii pot îmbunătăți durabilitatea generală și rezistența la degradare. Tipul și concentrația aditivilor pot influența proprietățile mecanice ale filmului.
Umple și întăriri: În unele cazuri, se adaugă umpluturi (cum ar fi minerale, fibre de sticlă sau negru de carbon) pentru a îmbunătăți rezistența sau rezistența la UV. Cu toate acestea, adăugarea anumitor umpluturi poate reduce alungirea, deoarece acestea pot restricționa capacitatea polimerului de a se întinde.

6. Întinsarea și orientarea în timpul producției
Orientarea moleculară: măsura în care lanțurile de polimeri sunt aliniate în timpul procesului de extrudare poate avea un impact semnificativ asupra rezistenței și alungitării la tracțiune. Filmele care sunt orientate (întinse) într -una sau mai multe direcții în timpul producției au de obicei o rezistență la tracțiune sporită, dar pot arăta o alungire redusă în direcția orientării. Echilibrul dintre forță și alungire depinde foarte mult de modul în care filmul este orientat.
Procesul de film suflat: În cazul extrudării filmului suflat, procesul de inflație (suflarea aerului în tubul de film extrudat) poate induce orientarea biaxială a lanțurilor polimerice, îmbunătățind atât rezistența, cât și alungirea. Gradul de orientare în mașină și direcții transversale influențează proprietățile finale.

7. Grosimea filmului
Grosimea fiecărui strat: grosimea straturilor de PE și PP afectează proprietățile mecanice ale filmului. Filmele mai groase pot prezenta o rezistență mai mare, în timp ce filmele mai subțiri pot oferi o mai bună flexibilitate și alungire. Grosimea generală a filmului trebuie să fie optimizată pe baza aplicației prevăzute.
Distribuția grosimii stratului: Dacă straturile nu sunt distribuite uniform, aceasta poate duce la performanțe slabe în rezistența la tracțiune și alungire, așa cum poate domina un strat, provocând slăbiciuni sau dezechilibre în filmul general.

8. Temperatura și umiditatea în timpul depozitării și utilizării
Condiții de mediu: rezistența la tracțiune și proprietățile de alungire ale Filme co-extrudate PE/PP Poate fi afectat de expunerea la extreme de temperatură, umiditate sau radiații UV în timp. Expunerea prelungită la căldură poate înmuia filmul și poate reduce rezistența la tracțiune, în timp ce expunerea la temperaturi reci poate face ca filmul să fie mai fragil, scăzând alungirea.

9. Tratamente post-extrudare
Tratamente termice și mecanice: Procesele post-extrudare, cum ar fi setarea căldurii sau tratamentul cu corona, pot influența, de asemenea, proprietățile filmului. Setarea căldurii se poate bloca în orientare moleculară, sporind rezistența la tracțiune, în timp ce tratamentul cu corona poate îmbunătăți proprietățile de suprafață pentru imprimare sau adeziune, deși nu afectează în mod semnificativ proprietățile mecanice ale filmului în vrac.3