氟橡胶在聚烯烃加工中的作用研究

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)巴斯夫应用化工有限公司 作者:朱慧红

  将自制的含氟橡胶的加工助剂(BF)应用在聚烯烃(硅烷交联高密度聚乙烯接枝料XHDPE)中,考察BF对XHDPE的加工电流、力学性能、加工流动性、产能、制品质量等方面的影响。结果表明,少量(1%)BF的加入就能改善聚烯烃的加工性能,降低能耗,提高生产效率,使制品具有良好的外观,并且由于添加量低,对材料的物理机械性能影响很小。

  氟橡胶是我国三大氟材料之一,它有不同于其他橡胶的特殊性能,被广泛应用在密封材料、胶布、胶带,电线电缆的护套、汽车制造等领域。近几年,氟橡胶作为一种新的用途是作为塑料挤出的添加剂,其优点可使摩尔质量分布狭窄的树脂加工变得容易,提高机械性能,显著降低加工挤出的扭矩,降低生产能耗,提高生产效率;也能解决挤出中产生的熔体破裂现象,消除鲨鱼皮状产品外观,满足了对制品表观光滑细腻的要求。

  结合生产应用实际,本文利用共混的方法研制出一种含氟橡胶的添加剂,用于解决生产实际中出现的熔体破裂现象,及硅烷交联高密度聚乙烯接枝料(XHDPE)管材挤出时表面不光亮的问题,并解决加工过程中电流过高和扭矩过大的问题[6-7]。本研究无论对聚合物加工与共混理论,还是对塑料制品的工业化生产均具有重要的指导意义。

  1、实验部分

  1.1、主要原料

  氟橡胶:3F氟材料有限公司产品;线型低密度聚乙烯(简称PE):EXXON公司;配合剂A:醚类助剂,3M公司;配合剂B:沙林树脂,杜邦公司;抗氧剂:汽巴精化;XHDPE:上海高分子功能材料研究所。

  1.2、试验仪器和设备

  二辊塑化机:KX-160A,上海人民机器厂;密炼机:XSM-1/20-150,上海轻机模具厂;切粒机:JL-200A,湖南省衡阳塑料机械厂;双螺杆挤出机:72,长径比32/1,大连橡塑机械厂;熔体流动速率测试仪:上海思尔达仪器厂;转矩流变仪:HAAKERC900,德国HAAKE公司;毛细管流变仪:Instron4465,长径比40/1,英国Instron公司;扭矩流变仪:HAAKE82025,单螺杆长径比为25/1,德国HAAKE公司;液晶电子拉力试验:2303B,深圳新三思材料检测有限公司;简支梁缺口冲击试验仪:BCJ,上海湘杰仪器仪表科技有限公司;热变形试验仪:ZWK1302-B,美特斯工业系统。

  结论

  1)采用自制的含氟弹性体加工助剂BF,可改善聚烯烃的加工性能,降低能耗,提高生产效率。

  2)BF在XHDPE中的应用,使硅烷交联聚乙烯管材的表面亮而有光泽,满足了用户的需求。

  3)加工助剂BF能降低口模压力,减小螺杆所需的扭距,降低聚合物熔体与属界面的剪切应力,消除口模积垢及聚合物鲨鱼皮状的熔体破裂现象,减小扭矩,扩大加工窗口,以及提高挤出量。

  4)BF添加剂由于添加量较少,所以对XHDPE的物理机械性能影响微小。同时,其经国家卫生部门的检测,BF添加剂不含有害物质,符合国家食品卫生标准要求。

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