pe樹脂混合料技術(shù)的應(yīng)用

pe樹脂混合料技術(shù)的應(yīng)用

1wo和其他人1.1批量效益生產(chǎn)間歇性法在小批量pe樹脂品種的生產(chǎn)中仍然發(fā)揮著重要作用，但由于熱分解，產(chǎn)品前晚的粘度變化，主要影響到后續(xù)加工的穩(wěn)定性、實(shí)際應(yīng)用效果和價(jià)值?；炝鲜墙鉀Q這個(gè)問題的一個(gè)有效途徑,此技術(shù)要解決三個(gè)問題:(1)多少批次共混便能達(dá)到基本消除每批次產(chǎn)品間質(zhì)量的波動(dòng)造成的影響,即可使供貨的批量PET樹脂質(zhì)量穩(wěn)定。我們認(rèn)為若每批次生產(chǎn)的原料、投料比、工藝條件和操作控制基本一致,按隨機(jī)抽樣檢查的原理,取5～8批次可滿足要求;(2)如何混合?；旌戏椒捎棉D(zhuǎn)鼓或混料倉(cāng),后者消耗的動(dòng)力少,只要合理設(shè)計(jì)混料倉(cāng)的結(jié)構(gòu),便能達(dá)到共混均勻的要求,所以為較多的生產(chǎn)廠采用;(3)如何評(píng)價(jià)或檢測(cè)混合料的均勻性。除取樣按隨機(jī)抽樣使之具代表性之外,須將所取樣品全部粉碎并混合均勻,然后取樣作有關(guān)質(zhì)量的檢測(cè)。1.2共混料特性粘度和回用比的確定回收料與新料相比,差別主要是:(1)回收料的特性粘度([η]回)較低;(2)回收料的顆粒形態(tài)因回收造粒方法而異,或團(tuán)粒的,或熔融再造粒的,其尺寸大小又可能與新料的不同,因此,共混應(yīng)用時(shí)須考慮如下:(1)關(guān)于共混料的特性粘度([η])。在熔融混合均勻和熔融狀態(tài)下只進(jìn)行酯交換反應(yīng)的前提下,共混料的特性粘度可按下式計(jì)算[η]=[η]新W新+[η]回W回式中,W新,W回分別為新料和回收料的質(zhì)量分?jǐn)?shù);[η]新為新料的特性粘度。因此,在考察擠出過程的特性粘度降和有關(guān)特性粘度的問題時(shí),不能只講新料的特性粘度。(2)關(guān)于回用比。隨與新料的特性粘度的差減少,回收料的回用比可增加,就目前的工藝技術(shù)水平來說,摻回收料的比在30%以下為宜。(3)應(yīng)重視回收料的形態(tài)對(duì)干燥及熔體質(zhì)量的影響。例如:團(tuán)粒料在沸騰干燥工藝過程中易產(chǎn)生粉塵料,而粉塵料在干燥工藝過程停留時(shí)間的不一致將導(dǎo)致晶點(diǎn)、凝膠。1.3母料的加入量母料有色母料和添加劑母料等。母料技術(shù)是解決量少的色料、添加劑與大量的樹脂混合均勻的技術(shù)。一般情況下,母料的加入量也比白料少許多,例如100份白料加母料5～20份,因此仍然有能否混合均勻的問題。(1)母料的加入量決定于擠出機(jī)的混合效果,一般情況下母料加入量多,易混合均勻。(2)母料的選用,既決定于母料的加入量和制品中要求的色料、添加劑量,又要注意到母料中所含的添加物對(duì)樹脂工藝性能、混合效果的影響。2共混改性的基本點(diǎn)PET的共混改性包括填充(與無機(jī)物共混)、增強(qiáng)、塑料合金(與其他的塑料共混)、增韌(與橡膠或彈性體共混)等,這里說的共混改性與通常的添加劑技術(shù)相比,作為共混改性的基本點(diǎn),是添加的組分量較大并構(gòu)成為共混物的主要組分。PET的共混改性主要應(yīng)用于PET非纖應(yīng)用領(lǐng)域,如:PET/PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二酯)、PET/PC(聚碳酸酯)、PET/ABS(丙烯晴—丁二烯—苯乙烯共聚物)等塑料合金,近年來在合成纖維新品種的開發(fā)中有的也采用了共混改性技術(shù),如填充1%～10%紅外劑(MgO—Al2O3—CuO,或TiO2—SiO2—Cr2O3,等)制成的紅外線纖維,與液晶共聚酯共混制成的高模量纖維等。2.1熱致性海水共混改性研究在討論高聚物共混改性的文獻(xiàn)或?qū)Ｖ?往往把相溶和相容兩者混淆著使用,作者在《關(guān)于高聚物共混的幾個(gè)問題》一文中明確指出:相溶是熱力學(xué)概念,相容是動(dòng)力學(xué)概念,是在不相溶的情況下用來評(píng)價(jià)共混體系穩(wěn)定性的一個(gè)概念。再者,這兩個(gè)概念都是源于溶液理論和多相分散體系,在高聚物共混體系則是非晶態(tài),所以這兩個(gè)概念基本上只適用于非晶高聚物共混或處于非晶態(tài)的結(jié)晶高聚物(包括非晶區(qū))。PET(40)—PHB(60)共聚酯是熱致性液晶高聚物,近年來關(guān)于熱致性液晶共聚酯對(duì)PET共混改性的研究報(bào)道不少,但多數(shù)是探討它對(duì)強(qiáng)度、模量影響,以及所謂“自增強(qiáng)”等,而關(guān)于它們之間的相溶性問題卻討論的較少。作者研究結(jié)果表明,在PET(40)—PHB(60)共聚酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3%時(shí),兩者是相溶的,PET(40)—PHB(60)共聚酯對(duì)PET起到增塑劑的作用,使PET玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下降,而PET(40)—PHB(60)共聚酯大于3%時(shí),超過3%的部分不再溶于PET,此時(shí)含PET(40)—PHB(60)共聚酯3%左右的PET與PET(40)—PHB(60)共聚酯是相分離的,它們之間的相容性(多相體系的穩(wěn)定性)如何則要看它們之間的相互作用是強(qiáng)還是弱來決定,這可從共混體系的結(jié)晶增長(zhǎng)速度來考察。PBT、PC都是聚酯,應(yīng)與PET有較好的相溶性,但事實(shí)上除了在高溫或熔融狀態(tài)下相溶外,在常溫是不相溶的,它們的過冷液體(玻璃態(tài))一旦升溫到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上,被凍結(jié)的相溶狀態(tài)便因其處于非穩(wěn)定態(tài)而會(huì)發(fā)生相分離,這可從它們的結(jié)晶相分離來說明。PET/PA6(聚酰胺6)共混體系的動(dòng)態(tài)力學(xué)研究結(jié)果,表明它們之間至少在熔融態(tài),玻璃態(tài)或非晶區(qū)有少量的部分相溶,如圖1,PET的α損耗峰溫隨PA6組分增加而線性下降。2.2玻璃化轉(zhuǎn)變溫度PET是結(jié)晶性高聚物,共混改性效應(yīng)之一是對(duì)其結(jié)晶性能的影響,既可加強(qiáng)其結(jié)晶傾向,也可能使其變得難結(jié)晶。這里要著重指出的是:(1)結(jié)晶相分離是結(jié)晶高聚物共混體系的主要特征。由于結(jié)晶相分離,將使非晶區(qū)的組成比改變,變得與配料比不同,所以用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度來考察相溶性與組成比關(guān)系時(shí)應(yīng)充分注意。(2)與其他結(jié)晶高聚物一樣,其結(jié)晶過程包含成核和增長(zhǎng)兩個(gè)過程,成核作用有均相和非均相兩種,所以,共混改性造成對(duì)PET結(jié)晶行為的影響是多種可能的,必須充分搞清楚其作用的本質(zhì)。例如:在PET/PA6共混體系,發(fā)現(xiàn)組分PET量大于90%時(shí),PA6不能結(jié)晶,這是PET對(duì)PA6結(jié)晶的阻隔效應(yīng),使處于分散相的PA6,其尺寸小于成核的臨界尺寸的結(jié)果;(3)PET與其他的結(jié)晶高聚物共混時(shí),兩種結(jié)晶高聚物的晶區(qū)之間的偶聯(lián)問題是一個(gè)全新的課題,雖然兩種結(jié)晶高聚物的嵌段共聚物可能起到晶區(qū)偶聯(lián)劑作用,但須考慮各嵌段序列結(jié)構(gòu)及其長(zhǎng)度,對(duì)其能否進(jìn)入相應(yīng)結(jié)晶高聚物的晶區(qū)的影響。2.3pet共混型聚酯纖維和反應(yīng)產(chǎn)物PET是一種聚酯,含大量酯基,用其他的聚酯(PBT,PC等)進(jìn)行熔融共混改性時(shí),可能發(fā)生酯交換反應(yīng),反應(yīng)的速度決定于共混的聚酯結(jié)構(gòu),如PBT脂肪鏈節(jié)較長(zhǎng)(4個(gè)—CH2—),故快于PC。低程度的酯交換反應(yīng)形成少量嵌段共聚物,有利于相容和兩種結(jié)晶高聚物的晶區(qū)之間的偶聯(lián),但反應(yīng)程度高時(shí),從共混物轉(zhuǎn)變成無規(guī)共聚物,失去共混物的特性。酯基還能與胺基(—NH2)、羧基(—COOH)等進(jìn)行反應(yīng),且反應(yīng)速度較快,因此,當(dāng)用含有胺基(—NH2)、羧基(—COOH)等