茂金屬聚乙烯三層共擠薄膜的加工工藝

茂金屬聚乙烯的性質(zhì)
茂金屬聚合物具有以下四個主要特點。
①單活性中心。茂金屬催化劑只有一個活性中心。即只允許聚合 物單體進入催化劑活性點上，精密地控制相對分子量分布，聚合成高 立構(gòu)規(guī)整性的聚合物，雜質(zhì)極少，催化劑殘留量僅是普通PE的1/10 以下。
②單體選擇性。茂金屬催化劑的單體活性中心的特性，即使在共 聚反應中也能得到相對分子量分布窄、組成分布均勻一致的共聚物。
③立體選擇性高。能使a-烯烴單體聚合生成立構(gòu)規(guī)整度極高的 等規(guī)或間規(guī)聚合物。
④可控制性。茂金屬催化劑可精確控制聚合過程，可以按制品用 途、性能、加工性能等方面的要求，進行人工精密設(shè)計聚合物的結(jié)構(gòu) 和制備聚合物，以滿足用戶的最終要求。
茂金屬聚乙烯是密度在0. 865 ~ 0. 940g/cm3的塑性體，它的這些 特性意味著塑性體可使得薄膜具有更強的綜合物理性能、優(yōu)異的抗穿 刺能力和光學性能，而且熱封溫度低，但缺陷是加工性能差。
茂金屬聚乙烯三層共擠薄膜結(jié)構(gòu)（表2-7)

茂金屬聚乙嫌的三層共擠吹塑加工工藝特點
茂金屬聚乙烯分子量分布窄，具有高共聚單體含量，使其具有熔 融速度快、熔點低、熔體強度差、熱熔黏度高的特性，這會對螺桿產(chǎn) 生更大的剪切力。因此比通常吹塑加工要加大擠出的電機功率，還要 通過調(diào)整溫度、提高口模壓力、加大口模間隙等，才能保持膜泡穩(wěn)定 和提高加工速率。因此，工藝和設(shè)備的改進需要考慮以下因素：①增 大擠出扭矩和調(diào)整口模間隙使擦體順利通過口模以達到最大的加工速 率；②改進擠出機螺桿結(jié)構(gòu)以更好地進行熔融、混煉和擠出；③由于 膜泡穩(wěn)定性差，需使用雙唇風環(huán)以確保膜泡的穩(wěn)定。
在工藝控制上要注意以下兩點：
①溫度控制：根據(jù)其特性需早溶融早結(jié)束。即三段擠出溫度及模 頭連接，模頭溫控如下：150°C、200°C、180°C、170°C、180°C。模 口溫度要適當調(diào)低，避免熔體破裂。第三段機筒溫度設(shè)定也要低一 些，以利轉(zhuǎn)移掉更多的熱量，并且機筒應當適當冷卻。這樣，在加料 段保持足夠低的溫度以建立固體輸送的強大推力：在壓縮段應迅速升 溫使普通PE與mPE混合料提前熔融；進入均化段后應迅速冷卻降 溫，在模頭連接處應使料流處于穩(wěn)定的黏流狀態(tài)，適當降低對螺桿的 反壓以減少剪切摩擦熱。過濾網(wǎng)后段熔體的壓力一般為18 -25MPa, 要使各段保持對模頭的壓力梯度，維持熔融溫度，使模口形成穩(wěn)定的 泡管，減少?？谌垠w破裂。風環(huán)冷卻要充分，霜線高度一般不超過 2D。在控制好mPE共混層的擠出溫度的同時，還要控制好其他層擠
出機的溫度。由于各層料流在模頭內(nèi)匯合時會產(chǎn)生溫差、熱交換，而 普通PE層的塑化溫度比mPE層要求低，因此應將普通PE層擠出機 的實際溫度控制得比正常溫度低10T ,來預先準備接受mPE層料流 熱量的轉(zhuǎn)移。
②層厚的比例控制：各層的厚度除保證功能需求外，還要考慮其 工藝條件的限制，操作中須注意控制擠出機的轉(zhuǎn)速。相同的擠出機在 擠出不同樹脂混合物時，其經(jīng)流量參數(shù)是不同的，這就要按單位時間 實際測定每臺擠出機物料消耗量。與設(shè)計層厚百分比進行比較，進行 轉(zhuǎn)速的修正，來調(diào)整擠出量。當某臺擠出機達到最大擠出量，而因共 擠膜反壓作用，另外的擠出機則不能發(fā)揮最大的能力，即過分加大各 層厚比會影響生產(chǎn)能力。通常當各層厚比不超過50%時，整臺設(shè)備才 能發(fā)揮最大的共擠能力。
另外，根據(jù)茂金屬聚乙烯共混改性的特點，其流變性和熔體流體 指數(shù)都會發(fā)生很大的變化，還要考慮需要加人一些添加劑和輔料時的 影響因素，因此材料的配比及優(yōu)化組合也是非常關(guān)鍵的。作為三層薄 膜結(jié)構(gòu)來說，內(nèi)、外層多為功能層和熱封層，最終制品要滿足強度、 透明度、熱封性、摩擦系數(shù)等各項功能性的要求。