Các yếu tố chính ảnh hưởng đến độ bền kéo và tính chất kéo dài của phim đồng loại PE/PP là gì?

Các đặc tính độ bền kéo và độ giãn dài của các màng đồng cực PE/PP là những đặc tính cơ học quan trọng để xác định cách phim hoạt động dưới căng thẳng, khả năng kéo dài mà không bị phá vỡ và độ bền của nó trong các ứng dụng khác nhau. Một số yếu tố ảnh hưởng đến các tính chất này, đặc biệt là sự kết hợp của PE (polyetylen) và PP (polypropylen) trong quá trình đồng phát. Các yếu tố chính bao gồm:

1. Thành phần và tỷ lệ polymer
Tỷ lệ PE/PP: Tỷ lệ PE và PP trong màng đồng cực đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tính chất cơ học của nó. PE có xu hướng linh hoạt hơn, trong khi PP cứng hơn. Tỷ lệ PE cao hơn ở các lớp bên ngoài có thể làm tăng tính linh hoạt và độ giãn dài của màng, trong khi tỷ lệ PP cao hơn có thể tăng cường độ cứng của bộ phim và độ bền kéo.
Các loại nhựa: Các loại PE và PP khác nhau, chẳng hạn như polyetylen mật độ thấp (LDPE), polyetylen mật độ cao (HDPE) hoặc polypropylen đẳng hướng (IPP), cung cấp các tính chất cơ học khác nhau. Ví dụ, HDPE cung cấp độ bền kéo và độ cứng cao hơn, trong khi LDPE góp phần linh hoạt và kéo dài.

2. Điều kiện quá trình đùn
Nhiệt độ đùn: Nhiệt độ mà PE và PP bị đùn ảnh hưởng đến sự định hướng phân tử và độ kết tinh của các polyme. Nhiệt độ đùn cao hơn có thể làm giảm sự vướng mắc chuỗi phân tử, có khả năng dẫn đến độ giãn dài cao hơn nhưng độ bền kéo thấp hơn.
Tốc độ đùn và áp lực: Tốc độ đùn cao có thể dẫn đến độ dày không đồng đều hoặc phản ứng tổng hợp không phù hợp của các lớp, có thể ảnh hưởng tiêu cực đến độ bền kéo và độ giãn dài. Áp lực áp dụng trong quá trình đùn cũng ảnh hưởng đến sự kết tinh và căn chỉnh phân tử, ảnh hưởng đến các tính chất cơ học cuối cùng.
Liên kết lớp: Sức mạnh của liên kết giữa các lớp PE và PP (độ bám dính giữa hai vật liệu) là rất quan trọng. Độ bám dính kém có thể dẫn đến sự phân tách, điều này sẽ làm giảm độ bền kéo tổng thể và tính chất kéo dài của bộ phim.

3. Trọng lượng phân tử và phân bố trọng lượng phân tử
Trọng lượng phân tử của PE và PP: Trọng lượng phân tử của các polyme ảnh hưởng đến tính chất cơ học của chúng. Các polyme trọng lượng phân tử cao thường có độ bền kéo tốt hơn, vì các chuỗi polymer dài cung cấp sự vướng víu hơn và khả năng chống căng thẳng cao hơn.
Phân bố trọng lượng phân tử (MWD): MWD rộng hơn (phạm vi trọng lượng phân tử trong polymer) có thể cải thiện sự cân bằng giữa độ bền kéo và độ giãn dài. Một MWD hẹp có thể dẫn đến một vật liệu giòn hơn với độ bền kéo cao hơn nhưng độ giãn dài thấp hơn.

4. Độ kết tinh của các polyme
Mức độ kết tinh: Cả PE và PP đều có cấu trúc tinh thể góp phần vào độ bền kéo của chúng. Độ tinh thể cao hơn thường dẫn đến độ bền kéo cao hơn nhưng độ giãn dài thấp hơn. Bằng cách kiểm soát tốc độ làm mát trong quá trình đùn, các nhà sản xuất có thể ảnh hưởng đến độ kết tinh của các polyme. Làm mát chậm dẫn đến độ tinh thể cao hơn và sức mạnh tốt hơn, trong khi làm mát nhanh dẫn đến độ kết tinh thấp hơn và độ giãn dài tốt hơn.
Các vùng vô định hình: lượng các vùng vô định hình (không phải tinh thể) trong các polyme cũng ảnh hưởng đến tính linh hoạt và kéo dài. Một tỷ lệ cao hơn của vật liệu vô định hình thường dẫn đến độ giãn dài lớn hơn nhưng giảm độ bền kéo.

5. Chế biến phụ gia
Thuốc làm dẻo và chất ổn định: Các chất phụ gia như chất dẻo có thể cải thiện tính linh hoạt và độ giãn dài, trong khi chất ổn định có thể cải thiện độ bền và khả năng chống suy giảm tổng thể. Loại và nồng độ của các chất phụ gia có thể ảnh hưởng đến các tính chất cơ học của bộ phim.
Chất độn và quân tiếp viện: Trong một số trường hợp, chất độn (như khoáng chất, sợi thủy tinh hoặc màu đen carbon) được thêm vào để cải thiện sức mạnh hoặc khả năng chống tia cực tím. Tuy nhiên, việc bổ sung một số chất độn có thể làm giảm độ giãn dài vì chúng có thể hạn chế khả năng kéo dài polymer.

6. Kéo dài và định hướng trong quá trình sản xuất
Định hướng phân tử: Mức độ mà chuỗi polymer được căn chỉnh trong quá trình đùn có thể ảnh hưởng đáng kể đến độ bền kéo và độ giãn dài. Các bộ phim được định hướng (kéo dài) theo một hoặc nhiều hướng trong quá trình sản xuất thường có độ bền kéo tăng cao nhưng có thể cho thấy sự kéo dài giảm theo hướng định hướng. Sự cân bằng giữa sức mạnh và độ giãn dài phụ thuộc rất nhiều vào cách bộ phim được định hướng.
Quá trình phim thổi: Trong trường hợp đùn phim thổi, quá trình lạm phát (thổi không khí vào ống màng đùn) có thể tạo ra định hướng hai trục của chuỗi polymer, cải thiện cả sức mạnh và độ giãn dài. Mức độ định hướng trong máy và hướng ngang ảnh hưởng đến các thuộc tính cuối cùng.

7. Độ dày phim
Độ dày của mỗi lớp: Độ dày của các lớp PE và PP ảnh hưởng đến các tính chất cơ học của màng. Các bộ phim dày hơn có thể thể hiện sức mạnh lớn hơn, trong khi các bộ phim mỏng hơn có thể mang lại sự linh hoạt và kéo dài tốt hơn. Độ dày phim tổng thể phải được tối ưu hóa dựa trên ứng dụng dự định.
Phân bố độ dày lớp: Nếu các lớp không được phân phối đều, nó có thể dẫn đến hiệu suất kém về độ bền kéo và độ giãn dài, vì một lớp có thể chiếm ưu thế, gây ra điểm yếu hoặc mất cân bằng trong phim tổng thể.

8. Nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình lưu trữ và sử dụng
Điều kiện môi trường: Các đặc tính độ bền kéo và độ giãn dài của PE/PP Phim đồng loại có thể bị ảnh hưởng bởi việc tiếp xúc với các thái cực nhiệt độ, độ ẩm hoặc bức xạ UV theo thời gian. Tiếp xúc kéo dài với nhiệt có thể làm mềm màng và giảm độ bền kéo của nó, trong khi tiếp xúc với nhiệt độ lạnh có thể làm cho bộ phim giòn hơn, giảm độ giãn dài.

9. Phương pháp điều trị sau quá trình
Các phương pháp điều trị bằng nhiệt và cơ học: Các quá trình sau quá trình, chẳng hạn như thiết lập nhiệt hoặc xử lý corona, cũng có thể ảnh hưởng đến các đặc tính của bộ phim. Cài đặt nhiệt có thể khóa theo hướng phân tử, tăng cường độ bền kéo, trong khi xử lý corona có thể cải thiện tính chất bề mặt để in hoặc bám dính, mặc dù nó không ảnh hưởng đáng kể đến các tính chất cơ học của màng số lượng lớn.