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发布日期:2025-5-19 发布者:住野精工
影响 BOPP薄膜物理、力学性能的因素

1.原材料性能工业化生产BOPP薄膜用主料的主要成分是PPPP是一种典型的立体规整性聚合物,根据烃基在分子平面两侧的分布,可分为等规PP、间规PP和无规 PP。等规PP和间规PP具有不同的结晶结构,等规PP是以均相成核的三维生长方式进行结晶,而间规PP主要以均相成核的二维方式进行结晶,形成了外理尺寸不规则的小晶片,而且由于间规PP分子结构的规整度较低,使得间规PP具有较低的结晶速率和结晶度。研究表明,等规度越大,结晶速率越快,薄膜产品的屈服强度和表面硬度会明显增大,而无规PP在聚合物中起内部润滑剂的作用,并有利于聚合物定向,有助于改善薄膜的光学性能。

目前,BOPP薄膜品种繁多,性能也差异很大,造成这种情况的主要原因是使用的原料和生产工艺不同。实践证明,只有等规PP的质量分数为95%~97%、无规PP的质量分数为3%~5%PP才适合生产BOPP薄膜,并且一般选用熔体流动速率为2~4g/10minPP。另外,通过在PP薄膜的表面上共挤出一层或多层熔点较低的共聚物,可以扩大BOPP薄膜在包装工业中的应用范围。

2、纵、横向拉伸比

拉伸比是一个很重要的工艺参数,无论是纵向拉伸比,还是横向拉伸比,对 BOPP薄膜的物理、力学性能都有重大的影响。在一定的温度下,拉伸比越大, PP分子链的取向度越大。即薄膜的力学强度提高、模量增大、断裂伸长率减小,冲击强度、耐折性增大,透气、光泽性变好。BOPP薄膜生产过程中的取向主要发生在纵向拉伸和横向拉伸过程中,在经过纵向拉伸后,高分子链呈单轴纵向取向,大大提高了铸片的纵向力学性能,而横向性能劣化。进一步横向拉伸后,高分子链呈双轴取向状态。

随着分子链取向度的提高,薄膜中伸直链段数目增多,折叠链段数目相应减少,晶片之间的连接链段逐渐增加,材料的密度和强度都相应提高,而断裂伸长率降低。因此双向拉伸可以综合改善PP薄膜的性能。

纵向拉伸比和横向拉伸比的差异最终决定BOPP薄膜纵、横向的物理、力学性能差异。如果纵向拉伸比和横向拉伸比相差不大,两个方向上的分子取向就没有明显的差异,BOPP薄膜表现出各向同性。为了生产纵向性能高于横向性能的 BOPP薄膜,纵、横拉伸比的选择相当重要,一般情况下,纵向拉伸比(4.5~5.5)小于横向拉伸比(7.5~9.0)BOPP薄膜的横向拉伸是一个重要且复杂的过程,整个过程在一个连续的热环境中进行。横向拉伸过程具有多拉伸起始点,这主要是由横向上的某些薄弱点、较高的横向拉伸速率,以及薄膜中杂

质、气泡和外观缺陷等因素造成的。多拉伸起始点易引起产品厚度不均匀。同时在横向拉伸时,有“阶梯拉伸”和“固有拉伸倍数”的问题。即在横向拉伸过程中,在薄膜的横向有若干个突然被拉伸到最大倍数的“阶梯”点。随着拉伸过程的进行,“阶梯”逐渐向两侧扩展,直至在整个幅面上全部被拉伸。在BOPP薄膜生产中,拉伸程度必须达到“固有拉伸倍数”,即薄膜的纵向拉伸比和横向拉伸比的乘积必须达到40左右。如果纵向拉伸比不足,拉伸后薄膜横向出现许多“斑马纹”或厚条道;如果横向拉伸比不足,两个边部就会出现厚条道。

3.温度

拉伸各区的温度分布是影响BOPP薄膜拉伸取向、结晶的关键因素。温度是通过聚合物黏度和松弛时间的作用来影响取向过程的。温度升高,聚合物黏度降低,在恒定应力作用下,高弹形变和黏性形变都要增大,高弹形变增加有限,黏性形变发展却很快,有利于聚合物取向。

(1)在高于黏流温度T或熔点(Tm)温度拉伸时,聚合物的大分子活动能力很强,在很小的外应力作用下就会引起分子链解缠、滑移和取向,然而在高温作用下,其分子的解取向速率也会加快,使有效取向度降低。

(2)当温度逐渐升高到T。以上时,聚合物具有弹性,热运动的能量克服了某些物理交联点的牵制,使链段产生运动,但整个分子链尚不能移动。

(3)当在 T 以下拉伸时,外力只能引起分子链伸缩、振动和键角的微小改变。塑料薄膜的拉伸温度一般在T~T(T)之间,具体温度根据聚合物的性能决定。

实践证明,采用比较低的预热、拉伸温度或者拉伸后立即进行冷却,是提高 BOPP薄膜取向度、减小结晶度的有效方法。预热温度过高会导致PP形成球晶,薄膜透明性下降;而拉伸温度过高,PP链段易于解取向,不但引起热封性面层材料粘辊,而且大大降低BOPP薄膜的物理、力学性能。横向拉伸区的温度分布应力求均匀、稳定;否则会影响BOPP薄膜横向厚度的均匀性及拉伸的连续性。

PP是结晶性聚合物,其最大结晶速率的温度约为T0.80~0.85 倍,温度越高(如在Tm附近)或越低(如在T。附近),越难结晶。如果在拉伸过程中要防止预热、拉伸时PP结晶度的急剧增加,选择拉伸温度时最好不要在其最大结晶速率的温度区域,而选在结晶开始熔融、分子链能够运动的温度下,即在低于T25℃左右的温度范围内进行拉伸。

南京住野精工机械有限公司是一家集科研、生产、销售于一体的高科技企业,一贯坚持诚信、平等、客户利益至上的经营理念,为了更好地提升设备的品质,步入更专业化规范化的生产轨道。我们分别成立了塑料片材板材,流延,双向拉伸,淋膜复合,再生造粒环保回收系统和涂布机制造系统等六大类设备的独立研发技术中心和生产部门,提供专业的全套技术方案以满足每位客户的特殊使用需求。其中,双向拉伸薄膜制造系统有:BOPP双向拉伸薄膜制造系统,PVC双向拉伸收缩膜生产线,PET双向拉伸薄膜生产线,BOPA双向拉伸薄膜生产线,BOPLA双向拉伸薄膜生产线等。