吹胀比对聚丙烯微孔膜结构与性能的影响

发布时间：2021-06-01 02:57

　　采用挤出吹塑工艺并依托熔体拉伸成孔机理,制备了聚丙烯微孔膜,研究了不同吹胀比对聚丙烯初始膜及拉伸后微孔膜结构与性能的影响。结果表明,与吹胀比为1的聚丙烯初始吹塑膜及微孔膜相比,吹胀比为1. 4的初始膜弹性回复率、取向度、纵向屈服强度以及应变硬化行为均较为接近,但横向强度明显提高;后拉伸制备的微孔膜透气性、孔隙率和热收缩性等性能也较相近,但穿刺性能得到明显改善。因此,吹塑成型过程中横向应力的存在,能够有效提高聚丙烯初始吹塑膜的横向强度,但是,较大的吹胀比（如吹胀比为2. 1）降低了初始膜片晶结构规整性,拉伸微孔膜各项性能也出现了一定程度的下降。 

【文章来源】：塑料. 2020,49(02)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

不同吹胀比聚丙烯吹塑膜蚀刻后的SEM图像

图1 不同吹胀比聚丙烯吹塑膜蚀刻后的SEM图像图3是不同吹胀比吹塑膜MD和TD方向的应力-应变曲线。在MD方向，随着吹胀比增大，屈服点变得模糊，应变硬化现象越来越明显。拉伸时平行排列的片晶有序分离，连接片晶间的tie链首先受力变形，出现弱的屈服，屈服强度与无定型区的缠结密度和片晶堆的稳定性有关[14]。当吹胀比为1时，片晶呈现出最佳的规整性，初始膜具有最高的屈服强度;当吹胀比为0.75和2.1时，片晶规整性较差，屈服强度也较小。随着应变的增加，样品内部主要是由应力诱导片晶堆的拉伸破坏和再结晶过程，该过程使应力硬化明显[15]。当吹胀比为0.75时，初始膜不能形成结构规整且完善的片晶结构，应力硬化不明显，拉伸过程中以破坏为主。随着吹胀比由1增大至2.1，横向拉伸诱导的高分子链在TD方向产生一定程度的取向作用，拉伸破坏及再结晶能力增强，因此，应变硬化现象明显。在TD方向，当吹胀比为1时，拉伸强度和断裂伸长率较小，而当吹胀比较低或较高时，TD方向的拉伸强度均较大。

图3是不同吹胀比吹塑膜MD和TD方向的应力-应变曲线。在MD方向，随着吹胀比增大，屈服点变得模糊，应变硬化现象越来越明显。拉伸时平行排列的片晶有序分离，连接片晶间的tie链首先受力变形，出现弱的屈服，屈服强度与无定型区的缠结密度和片晶堆的稳定性有关[14]。当吹胀比为1时，片晶呈现出最佳的规整性，初始膜具有最高的屈服强度;当吹胀比为0.75和2.1时，片晶规整性较差，屈服强度也较小。随着应变的增加，样品内部主要是由应力诱导片晶堆的拉伸破坏和再结晶过程，该过程使应力硬化明显[15]。当吹胀比为0.75时，初始膜不能形成结构规整且完善的片晶结构，应力硬化不明显，拉伸过程中以破坏为主。随着吹胀比由1增大至2.1，横向拉伸诱导的高分子链在TD方向产生一定程度的取向作用，拉伸破坏及再结晶能力增强，因此，应变硬化现象明显。在TD方向，当吹胀比为1时，拉伸强度和断裂伸长率较小，而当吹胀比较低或较高时，TD方向的拉伸强度均较大。从图3中可以看出，较大的吹胀比破坏了吹塑膜片晶结构的规整性。为了深入研究吹胀比对吹塑膜结晶性能的影响，进行了DSC测试，结果如图4所示。当吹胀比为1和1.4时，初始膜具有较高的熔点，熔程较短，片晶的结晶完善性较好[11]。当吹胀比为0.75和2.1时，吹塑膜熔点较低，熔程较宽，片晶规整性较差。

【参考文献】：
期刊论文
[1]挤出吹塑聚丙烯微孔膜的制备及性能[J]. 陈贤德,谢嘉宜,徐睿杰,雷彩红.  塑料. 2016(05)
[2]流延工艺条件对聚乙烯流延基膜取向片晶结构和拉伸成孔性的影响[J]. 沈鹏,杨兴成,朱梦冰,丁永红,俞强.  高分子材料科学与工程. 2015(05)



本文编号：3209528