聚丙烯光泽度的影响因素(上)
信息来源:聚丙烯PP产业链
聚丙烯光泽度的影响因素(一)
1.1 聚丙烯的球晶尺寸
聚丙烯在结晶时,受链结构及结晶条件的影响,会出现无定形区与结晶区比例不同、球晶大小不同等不均匀的情况。材料表面的球晶大小及其分布也是影响光泽度的重要因素。减小球晶尺寸,这种结晶带来的不均匀性的尺度就会降低,表面粗糙度降低,则光泽度提高。
聚合物的相对分子质量越小,熔体流动速率(MFR)越大,在注塑加工过程中的流动性就越好,试样就可以快速充满模具,并快速结晶成型,在快速结晶的过程中,聚合物链段无法形成完善的大球晶。
同时,良好的熔体流动性也会避免制品表面产生细微流痕。相对分子质量越小越有利于得到相对均匀的球晶尺寸。这些因素可以提升制品的光泽度。
林龙等考察了均聚聚丙烯 F401 和 S700 的表面光泽度,其中,F401的MFR(10 min)为2.4 g,20°下的光泽度为 87.3;S700 的 MFR(10 min)为11 g,20°下的光泽度为 91.0。相对分子质量分布越窄,材料中球晶尺寸越均一,制品光泽度越高。茂金属聚丙烯的相对分子质量分布很窄,透明性和光泽度都很好。
PP Metocene 系列产品就是 Basell 公司利用单活性中心茂金属催化剂得到的聚丙烯产品,该产品的相对分子质量分布很窄,兼具高流动性、高刚性、高光泽度及高透明性,且易加工,在注塑及纤维领域具有很大的发展潜力。
周春怀等研究降解剂对试样光泽度的影响时发现,加入降解剂后,试样的光泽度有所提高。这是由于降解之后试样的相对分子质量变小,相对分子质量分布变窄的缘故。无规共聚聚丙烯在聚合时,由于主链中无规则地引入了共单体链段,而共单体能阻止聚丙烯结晶,晶体生长受阻,边缘模糊不清,随着结晶度降低,聚丙烯的透明性变好,光泽度也提高。国内外有许多牌号的透明无规共聚聚丙烯的透明性和光泽度均很好。
陶虹等研究了乙丙无规透明聚丙烯的光泽度,发现加入成核剂后的无规共聚透明聚丙烯的光泽度可以达到 137.4(60°)。相对乙烯共聚单体,丙丁无规共聚物中,由于丁烯共单体与丙烯具有更好的相容性,因此透明性比乙丙无规共聚物好,且丙丁无规共聚物的二甲苯可溶物含量低,刚韧平衡性更好,随着丁烯单体含量的增加,透光率提高,光泽度提高。
对于三元无规共聚物,随着结晶度进一步降低,球晶尺寸更小,透明性和光泽度更高。
在聚丙烯结晶过程中加入成核剂后,成核剂作为异相晶核可促进聚丙烯熔体结晶。成核剂用量增加时,体系中的晶核数目增多,球晶变小,当球晶直径小于可见光波长时,对可见光的散射与折射显著减少,透明度和光泽度显著提高。