Wat zijn de primaire factoren die de treksterkte en de verlengingseigenschappen van PE/PP-samengevoegde films beïnvloeden?

De treksterkte en verlengingseigenschappen van PE/PP-co-uitgestrekte films zijn cruciale mechanische eigenschappen die bepalen hoe de film presteert onder stress, het vermogen om te strekken zonder te breken en de duurzaamheid ervan in verschillende toepassingen. Verschillende factoren beïnvloeden deze eigenschappen, met name de combinatie van PE (polyethyleen) en PP (polypropyleen) in het co-extrusieproces. De primaire factoren omvatten:

1. Polymeersamenstelling en verhouding
PE/PP-verhouding: het aandeel PE en PP in de co-uitgestrekte film speelt een belangrijke rol bij het bepalen van de mechanische eigenschappen. PE is meestal flexibeler, terwijl PP stijver is. Een groter deel van PE in de buitenste lagen kan de flexibiliteit en verlenging van de film verhogen, terwijl een groter deel van PP de stijfheid en treksterkte van de film kan verbeteren.
Harscijfers: verschillende cijfers van PE en PP, zoals polyethyleen met lage dichtheid (LDPE), polyethyleen met hoge dichtheid (HDPE) of isotactisch polypropyleen (IPP), bieden verschillende mechanische eigenschappen. HDPE biedt bijvoorbeeld een hogere treksterkte en stijfheid, terwijl LDPE bijdraagt ​​aan flexibiliteit en verlenging.

2. Extrusieprocesomstandigheden
Extrusietemperatuur: de temperatuur waarbij de PE en PP worden geëxtrudeerd beïnvloedt de moleculaire oriëntatie en kristalliniteit van de polymeren. Hogere extrusietemperaturen kunnen de verstrengeling van de moleculaire keten verminderen, wat mogelijk leidt tot hogere verlenging maar lagere treksterkte.
Extrusiesnelheid en druk: hoge extrusiesnelheden kunnen leiden tot ongelijke dikte of onjuiste fusie van de lagen, die de treksterkte en verlenging negatief kunnen beïnvloeden. De druk die tijdens extrusie wordt uitgeoefend, beïnvloedt ook de kristallisatie en moleculaire uitlijning, wat de uiteindelijke mechanische eigenschappen beïnvloedt.
Laagbinding: de sterkte van de binding tussen de PE- en PP -lagen (hechting tussen de twee materialen) is van cruciaal belang. Slechte hechting kan leiden tot delaminatie, wat de algehele treksterkte en verlengingseigenschappen van de film zal verminderen.

3. Molecuulgewicht en molecuulgewichtverdeling
Molecuulgewicht van PE en PP: het molecuulgewicht van de polymeren heeft invloed op hun mechanische eigenschappen. Polymeren met een hoog molecuulgewicht hebben typisch een betere treksterkte, omdat de lange polymeerketens meer verstrengeling en hogere weerstand tegen stress bieden.
Molecuulgewichtverdeling (MWD): een bredere MWD (het bereik van molecuulgewichten in het polymeer) kan de balans tussen treksterkte en verlenging verbeteren. Een smalle MWD kan resulteren in een meer bros materiaal met een hogere treksterkte maar lagere verlenging.

4. Kristalliniteit van de polymeren
Mate van kristalliniteit: zowel PE als PP hebben kristallijne structuren die bijdragen aan hun treksterkte. Hogere kristalliniteit resulteert in het algemeen in een hogere treksterkte maar lagere verlenging. Door de koelsnelheid tijdens extrusie te regelen, kunnen fabrikanten de kristalliniteit van de polymeren beïnvloeden. Langzame koeling leidt tot een hogere kristalliniteit en betere sterkte, terwijl snelle koeling leidt tot lagere kristalliniteit en betere rek.
Amorfe regio's: de hoeveelheid amorfe (niet-kristallijne) regio's in de polymeren beïnvloedt ook flexibiliteit en verlenging. Een groter deel van het amorf materiaal leidt meestal tot grotere verlenging maar verminderde treksterkte.

5. Verwerking van additieven
Plasticizers en stabilisatoren: additieven zoals weekmakers kunnen de flexibiliteit en verlenging verbeteren, terwijl stabilisatoren de algehele duurzaamheid en weerstand tegen afbraak kunnen verbeteren. Het type en de concentratie van additieven kunnen de mechanische eigenschappen van de film beïnvloeden.
Vulers en versterkingen: in sommige gevallen worden vulstoffen (zoals mineralen, glasvezels of koolstofzwart) toegevoegd om de sterkte of UV -weerstand te verbeteren. De toevoeging van bepaalde vulstoffen kan echter de verlenging verminderen, omdat ze het vermogen van het polymeer om te strekken kunnen beperken.

6. Stretching en oriëntatie tijdens de productie
Moleculaire oriëntatie: de mate waarin de polymeerketens zijn uitgelijnd tijdens het extrusieproces kan de treksterkte en verlenging aanzienlijk beïnvloeden. Films die in een of meer richtingen tijdens de productie zijn georiënteerd (uitgerekt), hebben doorgaans een verhoogde treksterkte, maar kunnen verminderde verlenging in de richting van de oriëntatie vertonen. De balans tussen sterkte en verlenging is sterk afhankelijk van hoe de film is georiënteerd.
Opgeblazen filmproces: in het geval van geblazen filmextrusie kan het inflatieproces (luchtblaas in de geëxtrudeerde filmbuis) biaxiale oriëntatie van de polymeerketens induceren, waardoor zowel sterkte als verlenging wordt verbeterd. De mate van oriëntatie in de machine en transversale richtingen beïnvloedt de uiteindelijke eigenschappen.

7. Filmdikte
Dikte van elke laag: de dikte van de PE- en PP -lagen beïnvloedt de mechanische eigenschappen van de film. Dikkere films kunnen meer sterkte vertonen, terwijl dunnere films een betere flexibiliteit en verlenging kunnen bieden. De algehele filmdikte moet worden geoptimaliseerd op basis van de beoogde toepassing.
Laagdikte verdeling: als de lagen niet gelijkmatig worden verdeeld, kan dit leiden tot slechte prestaties in treksterkte en verlenging, omdat één laag kan domineren, waardoor zwakke punten of onevenwichtigheden in de totale film kunnen worden veroorzaakt.

8. Temperatuur en vochtigheid tijdens opslag en gebruik
Omgevingscondities: de treksterkte en verlengingseigenschappen van PE/PP-samengevoegde films kan worden beïnvloed door blootstelling aan extreme temperaturen, vochtigheid of UV -straling in de tijd. Langdurige blootstelling aan warmte kan de film verzachten en de treksterkte verminderen, terwijl blootstelling aan koude temperaturen de film broskruiser kan maken, waardoor de verlenging afneemt.

9. Behandelingen na de uitextrusie
Thermische en mechanische behandelingen: post-extrusieprocessen, zoals warmte-instelling of corona-behandeling, kunnen ook de eigenschappen van de film beïnvloeden. Warmte -instelling kan de moleculaire oriëntatie vergrendelen, waardoor de treksterkte wordt verbeterd, terwijl de behandeling van corona de oppervlakte -eigenschappen voor afdrukken of hechting kan verbeteren, hoewel het de mechanische eigenschappen van de bulkfilm niet significant beïnvloedt.