高透明易开口的LLDPE树脂制备与性能研究

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线性低密度聚乙烯(LLDPE)是乙烯与α-烯烃的无规共聚物,它相对于高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)在薄膜制造上有很大的优势,近年来已经成为最大的聚烯烃品种之一。但未经改性LLDPE制品的光泽度、透明性等理化性能差限制了它的应用。为了扩大LLDPE的应用范围,其增透及开口性能的引起研究者的关注,添加成核剂及开口剂是这类研究最简便、易行、经济的方法。本文合成了四种单体,包括一种互变向列相液晶单体4-乙氧基苯甲酸-4’-烯丙氧基联苯单酯(M1),4-烯丙氧基联苯基松香酸酯(M2),离子单体4-烯丙氧基苯甲酸(M3),十一烯酰氧基偶氮苯磺酸(M4)。将液晶单体(M1)、(M2)分别与离子单体接枝共聚到含氢聚硅氧烷主链上,合成了侧链液晶成核剂P1和P2。采用红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振仪(1H-NMR)、差示扫描量热仪(DSC)、热失重分析仪(TGA)及偏光显微镜(POM)等技术对所合成的单体、液晶成核剂的结构与性能进行了研究。研究结果表明液晶成核剂的液晶类型为向列相,具有较宽液晶区间和热稳定性。小试研究了基础树脂、成核剂种类与用量、易开口剂用量、其它助剂及加工过程中挤出机温度与转速对LLDPE透明性和开口性能的影响。讨论了各种因素对线性低密度聚乙烯共混体系力学性能以及结晶性能、加工性能和开口性能的影响。通过不同种类成核剂对LLDPE的增透效果对比,制备的成核剂对LLDPE的增透效果较佳。要优于苯甲酸钠等成核剂;随着成核剂含量增加雾度降低,透光率逐渐增高,同时综合力学性能有较大幅度的提高。在配方研究的基础上,进行了理论研究。详细研究了LLDPE在各种成核剂作用下LLDPE的结晶与熔融过程、微观形念和各种影响因素。通过差示扫描量热法(DSC)对增透LLDPE的降温与升温过程进行了扫描。结果发现,自制的增透剂使LLDPE的结晶温度显著提高,结晶速率加快。通过扫描电子显微镜(SEM)和雾度仪分别研究了LLDPE的微观形念和光学性能。结果发现,自制成核剂使LLDPE的晶粒全部细化均一,雾度显著降低,透光率明显升高。通过摩擦系数仪研究了LLDPE的开口性能。结果发现,易开口剂的加入,使LLDPE膜的摩擦系数降低,大大提高了其开口性能,并对此进行了理论分析。
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