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聚乙烯PE气相防锈膜的配方及实验性能分析

时间:2022-05-19 来源网站:齐齐哈尔化工机械网

聚乙烯(PE)气相防锈膜的配方及实验性能分析

摘要:以熔体质量流动速率为1~2g/10min的LDPE为主要原料,亚硝酸钠、苯甲酸钠、辛酸二环己胺为缓蚀剂,邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂,粒径为45μm的白炭黑作为填料,制成了聚乙烯气相防锈膜。实验结果表明,三种缓蚀剂通过复配,即能以少量的添加量制得物理性能优异、防锈效果好、加工性能好的聚乙烯气相防锈膜。

关键词:聚乙烯;气相防锈;缓蚀剂

聚乙烯(PE)气相防锈膜配方设计的目的是以物理改性的方法,选择适当的缓蚀剂和加工助剂,改善PE的加工性能并赋予PE薄膜防锈这一特殊功能,以保证被包装的金属材料在贮存、运输期内不会因腐蚀而被破坏。

1原料的选择

1.1 PE树脂的选择

PE的选择直接关系到产品的性能,常以其熔体质量流动速率(MFR)作为一个重要参数,MFR不同,原料的加工性能、密度均有相应变化。本配方设计中,考虑到制品的使用方式、使用环境、性能要求,选择LDPE为主要原料,MFR为1~2g/10min。

1.2缓蚀剂的选择

在气相防锈技术中常用的缓蚀剂有以下几类:无机化合物,如氨水、碳酸铵、碳酸氢铵、铬酸铵、重铬酸铵等;有机化合物,如有机胺的无机酸盐、铬酸盐,有机酸的胺盐和酯类(如苯甲酸单乙醇胺),有机酚及其衍生物(如邻硝基酚钠盐、邻硝基酚二环己胺),有机杂环化合物(如苯并三氮唑、烷基苯并三氮唑),有机胺或醇类(如环己胺、单乙醇胺),混合型缓蚀剂(如亚硝酸钠和乌洛托品的混合物[1]。

在本配方设计中,缓蚀剂的选择从以下几个角度考虑:缓蚀剂的熔点、挥发速度、分解温度;缓蚀剂与PE的相容性;缓蚀剂的防锈能力、饱和蒸气压;缓蚀剂的加工性能。综合考虑,并在多次试验的基础上,选择亚硝酸钠、苯甲酸钠、辛酸二环己胺作为本配方中的缓蚀剂。

1.3增塑剂的选择

增塑剂在聚合物与金属及聚合物与聚合物间的表面析出,可防止加工过程中熔体粘附在加工设备和模具表面上,使物料具有良好的脱模性,保证制品表面光洁度,同时降低物料的熔融流动粘度及防止因塑料强烈的内摩擦导致的过热以至分解。增塑剂的选用必须保证其内、外润滑平衡,用量恰当。

在本配方设计中,添加剂多为无机小分子物质,为改善加工性能,提高添加剂的分散性,选用邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作为增塑剂,因其相容性好、挥发小。

1.4填料的选择

加入填料的目的是降低成本,同时还可改善制品的某些性能,如绝缘性、阻燃性及消烟性等。常用的填料有碳酸钙、滑石粉、白碳黑等,在本配方设计中,在考虑成本前提下,以提高制品的吸附性能为目的,同时满足制品的加工性能要求;因此,选择粒径为45 μ m的白炭黑作填料。

2实验部分

2.1实验配方

本实验的配方见表1所示。

2.2实验设备

高速搅拌机:50 L,张家港轻工机械厂。混合机:LSH-100,张家港轻工机械厂;数显式电热恒温干燥箱:101-2A,上海阳光实验仪器有限公司;电子式拉力实验机:500,广州实验仪器厂。

2.3工艺流程图

2.4工艺参数

高速搅拌机拌合温度:40℃,拌合时间10 min。造粒和吹膜工艺参数见表2。

3结果与分析

采用上述工艺制成0.80mm厚的薄膜,其性能见表3所示。

由表3可知,使用单一缓蚀剂睦,不仅防锈效果差,且对制品的加工性能、物理性能均有一定的影响;而使用复合缓蚀剂后配方4,薄膜的物理性能优异,且防锈性能和加工性能也好。

4结束语

通过复配,使用较少量的缓蚀剂即可赋予LDPE薄膜显著的防锈效果,并赋予制品优异的物理机械性能,同时薄膜的工艺加工性能也较好。(文:杨松林)

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