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紫外线吸收剂UV-9的合成与应用
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几种常见紫外线吸收剂的简单介绍是什么？请生意经的朋友帮忙解答
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紫外线吸收剂是一种光稳定剂,能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分,而本身又不发生变化。塑料和其他高分子材料在日光和荧光下,因紫外线的作用,产生自动氧化反应,导致聚合物的降解而劣化,使外观及机械性能变坏。加入紫外线吸收剂后可选择性地吸收这种高能量的紫外线,使之变成无害的能量而释放或消耗。聚合物的种类不同,使其劣化的紫外线波长也不相同,不同的紫外线吸收剂可吸收不同波长的紫外线,使用时,应根据聚合物的种类选择紫外线吸收剂。紫外线吸收剂应该具备以下条件:①可强烈地吸收紫外线(尤其是波长为290-400nm);②热稳定性好,即使在加工中也不会因热而变化,热挥发性小;③化学稳定性好,不与制品中材料组分发生不利反应;④混溶性好,可均匀地分散在材料中,不喷霜,不渗出;⑤吸收剂本身的光化学稳定性好,不分解,不变色;⑥无色、无毒、无臭;⑦耐浸洗;⑧价廉、易得。紫外线吸收剂按化学结构可分为以下几类:水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类和其他类。紫外线吸收剂用于塑料、涂料、染料、汽车挡风玻璃、化妆品、药物、防晒剂等。以下是几种常见的紫外线吸收剂商品名水杨酯苯酯成分邻羟基苯甲酸苯酯性能及用途无色结晶粉末。具有令人愉快的芳香气味(冬青油气味)。密度1.250g/cm3,溶点43,沸点(1.6kpa)173。易溶于乙醚、苯和氯仿,溶于乙醇,几乎不溶于水和甘油。含量99%。本品为一种紫外线吸收剂,用于塑料制品,但吸收波长范围较窄。美国食品药物管理局批准用于接触食品的丙烯酸树脂用品。包装及贮运纸桶内衬塑料袋包装。按一般化学品规定贮运。商品名紫外线吸收剂uv-p成分邻硝基苯胺、对甲苯酚的反应产物性能及用途外观为无色或淡黄色结晶。能溶于汽油、苯、丙酮等多种有机溶剂。在水中溶解度极小,不被浓碱、浓酸分解。它可以和重金属离子化合成盐。能吸收270~280nm波长的紫外线。溶点130~131。本品主要用于聚酯、含氯聚酯、醋纤、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃、聚丙烯腈等树脂中。在透明制品中的稳定性较在着色制品是更好。在制品中的用量为0.%~0.5%。商品名紫外线吸收剂uv-o成分2,4-二羟基二苯甲酮性能及用途本品为淡色针状结晶或白色粉末。水分&0.5%。灰分&0.5%。熔点136~149℃。溶于丙酮、甲醇、乙醇、甲乙酮、二恶烷、n-甲基吡啶酮和醋酸乙酯,极难溶于水,正庚烷和苯。本品在部分溶剂中的溶解度(g/100ml溶剂,25℃)丙酮50,苯1,乙醇&50,水&0.5,正庚烷&0.5。本品为紫外线吸收剂,适用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、纤维素树脂、不饱和聚酯、涂料和合成橡胶等。最大吸收波长范围280~340nm,一般用量0.1%1%。但本品的光稳定效果并不突出。安全注意事项本品以在白鼠的经口ld50为8.6g/kg体重,小白鼠ld502.336mg/kg体重。以0.19、0.60、1.90g/kg的剂量未见毒害作用,其他两组剂量实验动物的发育有影响,血相有变化。商品名紫外线吸收剂uv-9成分2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮性能及用途本品为浅黄色或白色结晶粉末。密度1.324g/cm3(2℃5)。熔点62~66℃。沸点150~160℃(0.67kpa),220℃(2.4kpa)。溶于丙酮、酮、苯、甲醇、醋酸乙酯、甲乙酮和乙醇等大多数有机溶剂,不溶于水。本品在部分溶剂中的溶解度(g/100g溶剂,25),在溶剂苯中56.2、正己烷4.3、乙醇(95%)5.8、四氯化碳34.5、苯乙烯51.2、dop18.7。本品为紫外线吸收剂,适用于聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、不饱和聚酯、abs树脂和纤维素树脂等多种塑料,最大吸收波长范围为28。340nm,一般用量为0.1%~1.5%,热稳定性好,在200℃时为分解。本品几乎不吸收可见光,故适用于浅色透明制品。本品还可用于油漆和合成橡胶。安全注意事项日本、意大利规定本品用于接触食品的制品时,最大用量不得超过0.3%。商品名紫外线吸收剂uv-531成分2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮性能及用途本品为浅黄色或白色结晶粉末。密度1.160g/cm3(25℃)。熔点48~49℃。溶于丙酮、苯,乙醇、异丙醇,微溶于二氯乙烷,不溶于水。本品在部分溶剂中的溶解度(g/100溶剂,25八),在溶剂丙酮中为74、苯72、甲醇2、乙醇(95%)2.6、正庚烷40、正己烷40.1,水0.5。本品为紫外线吸收剂,能够强烈地吸收波长为270330nm的紫外线,可用于各种塑料,特别是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、abs树脂、聚碳酸酯、聚氯乙与树脂的相容性好,挥发性小。一般用量为0.1%~1%。与少量4,4-硫代双(6-叔丁基对甲酚)并用有良好的协同效应。本品还可用作各种涂料的光稳定剂。安全注意事项本品毒性小,许多国家许可本品用于接触食品的增塑制品,如美国用于聚烯烃,英国(最高用量0.6%),意大利(对聚乙烯、聚丙烯的最高用量为0.5%)、日本的用量是:聚乙烯0.5%、聚丙烯1%、as树脂和abs树脂0.5%、聚氯乙烯0.2%(不可接触油脂性食品或乙醇食品含量超过20%的食品)。商品名紫外线吸收剂uvp-327成分2-(2&-羟基-3&,5&-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑本品为紫外线吸收剂,其特性和用途与uv-326相似,能强烈吸收波长为270~380纳米的紫外线,化学稳定性好,挥发性极小。与聚烯烃的相容相好。特别适用于聚乙烯和聚丙烯。此外,还可用于聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚氨酯、不饱和聚酯、abs树脂、环氧树脂和纤维素树脂等。本品具有优良的耐热升华性,耐洗涤性、耐气体褪色性和机械性能保持性。与抗氧化剂并用为显著的协同效应。要改善制品的热氧稳定性。本品在塑料中的一般用量为1%~3%。安全注意事项本品毒性低,日本、美国、法国、意大利许可本品用于接触食品的聚烯烃塑料中,最高用量为0.5%,用于其他与食品接触的塑料,意大利规定的最高用量为0.2%,日本和法国为0.5%。商品名紫外线吸收剂rmb成分单苯甲酸间苯二酚酯性能及用途本品为白色结晶粉末。熔点132~135℃,沸点140℃(20pa)。松密度0.68g/cm3(20%)。溶于丙酮和乙醇,微溶于苯、水、正庚烷等。本品为紫外光稳定剂,其效能与二苯甲酮类光稳定剂类似。主要用于聚氯乙烯、纤维素树脂、聚苯乙烯、一般用量1%~2%。商品名光稳定剂am-101成分2,2&-硫代双(4-叔辛基酚氧基)镍性能及用途本品为绿色粉末。在紫外线区域的吸收波峰为290nm(氯仿中),适用于聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烃塑料,对薄膜和纤维制品的光稳定作用尤佳。而且能改善加工性能。本品与紫外线吸收剂并用有良好的协同效应。或进一步提高光稳定效能。它的主要缺点是颜色较深,使制品着色,同时在高温下与硫代酯类辅助抗氧作用,使制品发灰黑色。安全注意事项本品有毒性,使用时应予注意。商品名光稳定剂gw-540成分三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯性能及用途本品为白色结晶粉末。熔点122~124℃。溶于乙醇、氯仿、丙酮、苯等溶剂,难溶于水。本品为受阻类光稳定剂,它本身没有吸收紫外线的能力,但可捕捉聚合物降解所产生的活性自由基,分解氢过氧化物和传递激发态分子的能量等,光稳定效力为一般紫外线吸收剂的24倍。本品适用于聚乙烯、聚乙烯等塑料,与树脂的要容性好,加工性能亦佳,除具有光稳定作用外,还兼有良好的抗热氧老化性能。但本品耐热较差,不宜在热水介质中长期使用。此外,本品最好在270℃以下的温度加工和使用,超过此温时失重较为严重。安全注意事项本品毒性低。商品名光稳定剂744成分4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶性能及用途本品为白色结晶粉末。熔点95~98℃,分解温度280℃以上。溶于丙酮、乙醇、醋酸乙酯、甲苯,不溶于水。本品为受阻型光稳定剂,其本身几乎没有吸收紫外线的能力,但可有效地捕获高分子材料在紫外线作用下产生的活性自由基,从而发挥光稳定效用。本品适用于聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚酰胺和聚酯等多种塑料,在聚烯烃中效果尤为突出。本品的耐光性为一般紫外线吸收剂的数倍。不着色,不污染,耐热加工性良好,与抗氧剂和紫外线吸收剂并用,具有优良的协同效应。商品名2,4,6-三(2&正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪成分2,4,6-三(2&正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪性能及用途本品为淡黄色粉末。熔点156165。溶于六甲基磷酰三胺,加热时溶于二甲基甲酰胺,微溶于正丁醇,不溶于水。本品为紫外线吸收剂,能吸收波长为300~380nm的紫外线,适用于聚氯乙烯、聚甲醛、氯化聚醚等多种塑料,一般用量为0.%~1%。其光稳定效能优于uv-9和uv-531,但该品有着色性,可使制品带淡黄色,而且与树脂的相容性也较差。商品名光稳定剂hpt成分六甲基磷酰三胺性能及用途本品为无色或淡黄色透明液体。微具腥涩味。密度1.7g/cm3(20℃)。凝固点27℃,沸点116~117℃(1.48kpa)。折射率1.9(20℃)。溶于极性和非极性溶剂,与邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯、亚磷酸三苯酸等常用增塑剂可以任意比例互溶。本品可用为聚氯乙烯光稳定剂。可赋予制品优良的户外防老化性能,故有聚氯乙烯高效耐候剂之称。向聚氯乙烯薄膜中加入2~5份本品,不仅可以显著提高其耐候性和耐寒性,而且可以降加工温度约10℃,此外,本品还可作为聚酰胺、聚氨酯、脲醛树脂,聚苯硫醚等多种高分子材料的优良溶剂。安全注意事项本品无毒,不可用于接触食品的制品,并应避免与皮肤接触。
答案创立者
以企业身份回答&
紫外线吸收剂是一种光稳定剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。
由于太阳光线中含有大量对有色物体有害的紫外光，其波长约290-460纳米，这些有害的紫外光通过化学上的氧化还原作用（Redox reaction），使颜色分子最后分解褪色.
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紫外线吸收剂的成分、原理
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第二部分 共挤吹膜的生产、工艺技术和应用
第二部分&&& 共挤吹膜的生产、
第一章&&&&& 基本原料介绍
一、常用塑料包装材料简介
一、聚乙烯（PE）（一）&性能及用途&& 聚乙烯是典型的热塑性塑料，为无臭、无味、无毒的可燃性白色粉末。成型用的聚乙烯树脂均为经挤出造粒的蜡状颗粒料，外观呈乳白色。聚乙烯的分子量在1万~100万之间，分子量超过100万的为超高分子量聚乙烯。分子量越高，其物理力学性能越好，但随着分子量的增高，加工性能降低。因此，要根据使用情况选择适当的分子量和加工条件。高分子量聚乙烯是个加工结构材料和负荷材料，而地分子量聚乙烯只适合作涂覆、上光剂、润滑剂和软化剂等。聚乙烯的力学性在很大程度上取决于复合物的分子量、支化度和结晶度。高密度聚乙烯的拉伸强度为20~25MPa，而低密度聚乙烯的拉伸强度只有10~12MPa。聚乙烯的伸长率主要取决于密度，密度大，结晶度高，其蔓延性就差。聚乙烯的电绝缘性能优异。因为它是非绝缘材料，其介电常教及介电损耗几乎与温度、频率无关；高频性能很好，适于制造各种高频电缆和海底电缆的绝缘层。（二）&品种1．&低密度聚乙烯（LDPE）(1)&性能&& 低密度聚乙烯的密度范围为0.910~0.925g/cm³。分子结构为主链上带有长、短不同支链的支链型分子。在主链上每1000个碳原子中约带有50个以下的乙基、丁基或更长的支链。与高密度和中密度聚乙烯相比，它具有较低的结晶度（55%～65%），较低的软化点（108ºC～126ºC）以及较宽的熔体指数（0.2～80g/10min）。由于低密度聚乙烯的化学结构与石蜡烃类似，不含极性基团，所以具有良好的化学稳定性，对酸、碱和盐类水溶液具有耐腐蚀作用。它的电性能及好，具有导电率低、介电常数低、介电损耗低以及介电强度高等特性。但低密度聚乙烯的耐热性能较差，也不耐氧和光老化。因此，为了提高其耐老化性能，通常要在树脂中加入抗氧剂和紫外线吸收剂等。&& 低密度聚乙烯具有良好的柔软性、延伸性和透明性，但机械强度低于高密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯。（2）用途&& 低密度聚乙烯主要用于制造薄膜。薄膜制品约占地密度聚乙烯制品总产量的一半以上，用于农用薄膜及各种食品、纺织品和工业品的包装。低密度聚乙烯电绝缘性能优良，常用作电线电缆的包覆材料。注射成型制品有各种玩具、盖盒、容器等。与高密度聚乙烯掺混后经注射成型和中空成型可制管道及容器等。2．高密度聚乙烯（HDPE）（1）性能&& 高密度聚乙烯的高密度为0.941~0.965g/cm³。分子结构为线型结构，支链少，平均每1000个碳原子仅含有几个支链。与低密度聚乙烯相比，高密度聚乙烯结晶度达80%~90%&，密度大，使用温度较高，硬度和机械强大较大，耐化学性能好。（2）用途&& 高密度聚乙烯的用途与低密度聚乙烯不同。低密度聚乙烯约50%~70%用于制造薄膜；而高密度聚乙烯则主要用于制造中空硬制品，约占总消费量的40%~65%&。具体用途有：吹塑法制造各种瓶、罐及各种工业用槽、桶等容器；注射成型制造各种盆、桶、蓝、篓、筐等日用成器、日用杂品和家具等；挤出成型制造各种管材、捆扎带以及纤维、单丝等。此外，还可用于制造电线电缆的包覆材料和合成纸；加入大量无机钙盐以后，还可以制造钙塑包装箱和家具、门窗等。最近，高密度聚乙烯用于制造高强度超薄薄膜，做食品、农副产品和纺织品的包装材料发展很快。3．中密度聚乙烯(MDPE)（1）性能&& 密度为0.926~0.940g/cm³，分子结构为支链数介于高密度聚乙烯和低密度乙烯之间的线型高分子。结晶度为70%~75%，软化温度为110ºC~115ºC，除兼有高、低密度聚乙烯的性能外，还具有优良的抗应力开裂性、刚性及耐热性。（2）用途&& 最适宜于高速吹塑成型制造瓶类，高速自动包裹用薄膜以及各种注射成型制品和旋转成型制品，如桶、罐等。还可用于电线电缆包覆层。4．线型低度密度聚乙烯(LLDPE)（1）性能&& 线型低密度聚乙烯的密度为0.910～0.925g/cm³。由于线型低密度聚乙烯分子侧链为短支链，分子结构介于线型高密度聚乙烯和带有长支链的高压法低密度聚乙烯之间，所以其物理机械性能优于普通低密度聚乙烯。在机械性能方面，线型低密度聚乙烯的拉伸强度比普通低密度与乙烯高50%～70%，伸长率高50%以上，耐冲击强度、穿刺强度及耐低温冲击性能均比低密度聚乙烯好。在物理性能方面，在相同密度情况下，线型低密度聚乙烯的熔点比低密度聚乙烯高，使用温度范围宽，允许使用温度比低密度聚乙烯高10ºC～15ºC。（2）用途&& 线型低密度聚乙烯可代替低密度聚乙烯制造薄膜、管材、注射成型制品、中空吹塑容器、旋转成型制品及电线电缆包覆材料等。制得的产品的机械性能比低密度聚乙烯好。所以，制造相同强度的制品时，线型低密度聚乙烯制品可减薄。二、聚丙烯(PP)（一）性能&&& 聚丙烯重量轻，密度为0.90～0.91g/cm³，是通用塑料中最轻的一种。聚丙烯具有优良的耐热性，长期使用的温度可达100ºC～120ºC，无载荷时使用温度可达150ºC，聚丙烯是通用塑料中唯一能在水中煮沸，并能经受135ºC的消毒温度的品种，因此可制造输送热水的管道。聚丙烯的耐低温性能不如聚乙烯，催化温度为-10ºC～-13ºC（聚乙烯为-60ºC）。低温甚至室温下的抗冲击性能不佳，低温下易脆裂是聚丙烯的主要缺点。聚丙烯是一种非极性所料，具有优良的化学稳定性，并且结晶度越高，化学稳定性越好。除强化性酸（如发烟硫酸、硝酸）对他有腐蚀作用外，室温下还没有一种溶剂能使聚丙烯溶解，只是低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃对它有软化或溶胀作用。它的吸水性很小，吸水率还不到0.01%。聚丙烯在成型和使用中易受光、热、氧的作用而老化。聚丙烯在大气中12天就老化变脆，室内放置4个月就会变质，通常需添加紫外线吸收剂、抗氧剂、炭黑和氧化锌等来提高聚丙烯制品的耐候性。&& 聚丙烯的力学强度、刚性和耐应力开裂都超过高密度聚乙烯，而且有突出的延伸性和抗弯曲疲劳性能，用它制成的活动铰链经过7000万次弯曲试验，竟无损坏痕迹。&& 聚丙烯的电绝缘性能优良，特别是高频绝缘性很好，击穿电压强度也高，加上吸水率低，可用于120ºC使用的无线电、电视的耐热绝缘材料。（二）用途&& 聚丙烯综合性能优良，可以用注射成型、挤出成型、中空成型制成各种制品。在这些用途中用于注射成型制品居首位，包括日用器具、娱乐和体育用品、玩具等；汽车部件，如蓄电池壳体、空调零件、散热器叶片等；硬包装，如医疗洗涤器、盖罩、化妆品盒；机械零件，如洗衣机洗槽、搅拌器、空气管。挤出成型制品包括电线、电缆、薄膜、片材、管材等。薄膜主要用于包装服装、针织品、食品、香烟等。中空成型制品包括容器、瓶类。聚丙烯纤维分长丝（单丝、复丝、膨体纱）、短纤丝。纤维可代替棉、麻、丝、毛等天然纤维。主要用于生产机织和针织，如地毯、沙发布、捆扎材料、绳索和编织袋等。三、聚氯乙烯(PVC)（一）性能&& 聚氯乙烯是无毒、无臭的白色粉末，密度为1.40g/cm³，加入增塑剂和填料的聚氯乙烯塑料的密度为1.15～2.00g/cm³。&& 聚氯乙烯的力学性能取决于聚合物的分子量、增塑剂和填料的含量。聚合物的分子量越大，力学性能、耐寒性、热稳定性越高，但成型加工比较困难；分子量低则相反。增塑剂的加入，它不但能提高聚氯乙烯的流动性，降低塑化温度，而且使其变软。通常，在100份聚氯乙烯树脂中增塑剂量大于25份即变成软质塑料，伸长率增加，而拉伸强度、刚度、硬度等力学性能均降低；增塑剂加入量小于25份时为硬质或半硬质塑料，具有较高的力学强度。聚氯乙烯是无定型聚合物，它的玻璃化温度（Tg）为80ºC左右，在此温度下即开始软化，随着温度的升高，力学性能逐渐丧失。显然，Tg是聚氯乙烯理论使用温度的上限。但在实际应用中，聚氯乙烯的长期使用温度不宜超过65ºC。聚氯乙烯的耐寒性较差，尽管齐催化温度低于-50ºC，但低温下即使软质聚氯乙烯制品也会变硬、变脆。由于聚氯乙烯含氯量达65%，因而具有阻燃性和自熄性。&&& 聚氯乙烯的热稳定性差，无论受热或日光都能引起变色，从黄色、橙色、棕色直到黑色，并伴随着力学性能和化学性能的降低。聚氯乙烯具有较好的典型能，其电绝缘性可与硬橡胶媲美。（二）用途&& 聚氯乙烯的应用比较广泛。在包装材料方面，它可制造包装薄膜、收缩薄膜、复合薄膜和透明片材，还可制作集装箱和周转箱以及包装涂层。
四、聚苯乙烯（PS）（一）性能&& 聚苯乙烯是质硬、脆、透明、无定型的热塑性塑料。没有气味，燃烧时冒黑烟。密度为1.04～1.09g/com³，易于染色和加工，吸湿性低，尺寸稳定性、电绝缘和热绝缘性能极好。&& 聚苯乙烯的力学性能同制造方法、分子量大小、取向度以及所含杂质有关。分子量大的强度高，分子量在5万以下的拉伸强度很低，10万以上的其拉伸强度的改善就不明显了。分子量高时成型困难，通常分子量控制在5～20万。&& 聚苯乙烯可溶解于许多溶剂中，如苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、邻二氯苯等。聚苯乙烯的透光率为87%～92%，其透光性仅次于有机玻璃。折光指数为1.59～1.60。受光照射或长期存放，会出现面混浊和发黄现象。&& 聚苯乙烯毒性极低，属于卫生安全的塑料品种。（二）用途聚苯乙烯由于具有高透明度、廉价、刚性、绝缘、印刷性好、易成型等优点，使它在青工制品，装潢和包装等方面有一定的使用价值。五、聚对苯二甲酸乙二醇脂&(PET)(一)性能&& 聚对苯二甲酸乙二醇脂系结晶型聚合物，密度为1.30～1.38g/cm³，熔点为255ºC～260ºC，在热塑性塑料中具有最大的强韧性，其薄膜拉伸强度可与铝箔相匹敌，为聚乙烯的9倍，聚碳酸酯和尼龙的3倍。&& 聚对苯二甲酸乙二醇脂在较宽的温度范围内，保持其优良的物理机械性能，-20º～80Cº内温度的影响很小，长期使用温度可达120ºC，能在150ºC使用一段时间。&& 聚对苯二甲酸乙二醇脂在较高温度下，也能耐氟氢酸、磷酸、乙酸、乙二酸，但盐酸、硫酸、硝酸能使它受到不同程度的破坏，如拉伸强度下降。强碱尤其是高温下的碱，能使它的表面发生水解，其中以氨水的作用更剧。（二）用途&& 聚对苯二甲酸乙二醇脂除了大量用于抽丝做纤维外，多用于制造薄膜，大量用于电影片基、X光片基、录音音像带基。由于电性能好，在电气、电子工业中可做B级（130ºC）绝缘材料。此外，还大量用于吹塑瓶子，如用于调味品、食用油、饮料、化妆用品瓶子。注射制品坚韧耐磨，吸湿性小，尺寸稳定，弹性模量高，并具有优良的电性能和耐化学性，主要用于机械、电气电子精密结构件，如线圈骨架、配电开关、继电器原件等。六、聚酰胺（PA）（一）性能&& 聚酰胺是乳白色或微黄色不透明粒状或粉状物，密度为1.02～1.15g/cm³，吸水率为0.3%～9.0%，随着链节中碳原数的增加，密度和吸水率趋于降低。&& 聚酰胺的结构可以看作是聚乙烯分子链中每间隔一定距离嵌入一个聚酰胺基团。这中间隔随链节中碳原子数的增加而增大，其性能受聚酰胺基团的影响变小，作为聚乙烯的性质增加。例如，聚酰胺的拉伸强度弯曲强度、熔点和吸水率等都随着链节中碳原子数的增加而降低。但由于聚酰胺基团的存在，聚酰胺类聚合物都显示出耐磨、易吸水的共性。& 与金属比，聚酰胺的刚性比较低，表面硬度和耐蠕变性也较差，但它的比强度高于金属，比压缩强度与金属相当。& 聚酰胺的拉伸强度、弯曲强度和硬度随温度和吸水率的增大而降低。而冲击强度则随温度和吸水率的增大而明显提高。& 聚酰胺居于有优良的耐磨性，各种聚酰胺的摩擦系数差别不大，通常在0.1～0.3之间。如果在聚酰胺中添加二流化钼、石墨等填料或聚四氟乙烯粉末，可进一步提高其耐磨性。
聚酰胺的熔点温度范围窄，通常在180ºC～280ºC之间，长期使用温度一般不宜超过100ºC。若在100ºC以上的温度下长期与氧接触，会使制品逐渐呈现褐色，丧失使用性能。& 大多数聚酰胺具有自燃性，少数品种具有可燃性，但对火焰的传播速度很慢。聚酰胺在室温下耐稀酸、弱碱和大多数盐类，但强酸、较高浓度的酸及强氧化剂会使其明显受到侵蚀，在较高温度下发生破坏。& 聚酰胺的耐溶剂性优良。能耐烃类、油类及一般溶剂，如四氧化碳、乙酸甲脂、苯、四氢呋喃等。它对矿物油、植物油均呈惰性，但水和醇及其类似的化合物能使聚酰胺溶胀，在常温下可溶于极性的酚类化合物和氯化钙的甲醇溶液。& 各种聚酰胺的电性能在干态时基本相同，具有较高的电阻值，但随着温度和吸水率的增加有明显的降低；介电常数与此相反，虽吸水率的增加而增大。（二）用途&& 聚酰胺在工业上主要用于制造各种机械、汽车、化工、电子和电器装置的零部件，特别用于高强度或耐磨制件，如各种齿轮、滑轮、轴承、泵体中叶轮、风箱叶片、高压密封圈、阀座、垫片、各种壳体、工具手柄、支撑架、汽车灯照等。在电子仪器设备、继电器等电器设备中制作零件、电梯导轨、建筑装饰用扶手等。在包装上可制成薄膜，与铝箔制成复合材料，用于罐头、食品和饮料的包装。七、聚偏二氯乙烯&(PVDC)（一）性能&& 聚偏二氯乙烯是硬币、韧性、半透明至透明材料，带有不同程度的黄色。经紫光照射后发暗橙道淡紫色荧光。密度为1.70～1.75g/cm³，吸水性&0.1%&。与其他塑料相比，聚偏二氯乙烯对很多气体和溶液具有很低的透过率，故广泛用作包装材料。纯聚偏二氯乙烯由于难以制得适当的测试样品，因而很少获知其机械性能。主要是测定共聚物的强度。聚偏二氯乙烯的机械性能与结晶的种类、数量和定向程度有关。拉伸强度随结晶度升高，而韧性和伸长率则随之而下降。聚偏二氯乙烯在热、紫外线、离子辐射、碱性试剂、催化金属或盐类作用下容易分解，分解反应的共同特点是有氯或氢释放出来。（二）用途&& 聚偏二氯乙烯除作纤维用外，主要用作包装薄膜。此外还可作为防湿的涂料和粘合剂。八、聚乙烯醇&(PVA)(一)性能&& 聚乙烯醇的密度为1.26～1.29g/cm³，折射率为1.52，紫外线照射后发蓝白色荧光。吸水性大，浸入水中能溶解。对纤维的含水率可达30%～50%，在65%RH、25ºC环境下的湿率也可达4.5%&。能透过水蒸气，但难透过醇蒸汽，更不能透过有机溶剂蒸汽、惰性气体和氢气。聚乙烯醇薄膜的阻气性甚至优于聚偏二氯乙烯薄膜。聚乙烯醇的弹性模数为4400～5400MPa，拉伸强度为35MPa，伸长率取决于含湿量，平均可达450%；纤维的湿强度是干强度的55%～60%；薄膜的硬度随分子量的增加而增加。聚乙烯醇虽为结晶性高聚物，但熔点不敏锐，融熔温度范围为220ºC～240Cº。玻璃化温度为85ºC。聚乙烯醇受热软化，稳定使用温度为120ºC～140Cº。在250ºC，有氧存在分解时，产生自然。由于聚乙烯醇在一般气候条件下都会吸湿，故不宜在电绝缘方面应用。（二）用途& 由于聚乙烯醇具有良好的透明性、五静电性、韧性、印刷性，极好的阻气性和良好的耐化学性，作为水溶性的包装材料是个分适宜的。九、乙烯-醋酸乙烯脂共聚物(EVA)（一）性能&& EVA共聚物是高分子的热塑性聚合物，是典型的无规共聚体。EVA由于在乙烯支链中引入由极性的醋酸集团所组成的短支链，打乱了原来的结晶状态，从而降低了支链上乙烯的结晶度，同时还增加了聚合物链之间的距离。这就使EVA比聚乙烯更富有柔韧性和弹性。&& EVA的熔体指数（MI）的大小与聚合工艺条件有关，亦与VA含量有关，在同一聚合条件下，VA含量逾高，其MI亦逾高。&& EVA的介电常数、介电损耗角正切值与共聚物中VA含量呈线性的函数关系，即VA含量越高，其介电常数也就越大。&& EVA热分解温度为229ºC～230º，也有文献报道在250Cº以上。EVA对于气体和湿气的渗透性要比低密度聚乙烯高，因此它不宜做高度抗渗透材料。EVA的耐油、耐化学药品性比聚乙烯、聚氯乙烯稍差，随VA含量的增加，这一倾向愈加明显。（二）用途EVA可作为收缩薄膜、重包装袋、可挠性电线和电缆护套，也常用于注射和吹塑制品、热熔粘合剂、各种板材纸张涂层、泡沫制品等。EVA还可作为其他树脂的改性剂。十、聚碳酸酯(PC)(一)性能& 聚碳酸酯是无色或微黄色透明颗粒，无味、无臭、无毒。密度为1.2g/cm³,吸水率小于0.16%，透明率为75%～90%，折光指数（25ºC）1.5890，可制成透明、半透明，不透明的各种制品。聚碳酸酯具有优异的冲击强度和耐蠕变性，拉伸强度和弹性模量也较高，而且能在较高的温度范围内保持较高的力学强度；不足之处是它的疲劳强度和耐磨性差。聚碳酸酯既有良好的耐寒性，又有良好的耐热性。它的脆化温度为-100%，最高使用温度为100%，可在-60～120ºC下长期使用。& 聚碳酸酯对热、氧、大气和紫外线有良好的稳定性。但长期在室外使用或在强光照射下，其表面会变暗，失去光泽、泛黄，甚至产生龟裂。& 聚碳酸酯是极性聚合物，电性能比非极性的碳氢聚合物稍差，但仍属于电性能优良的塑料品种。（二）用途&& 聚碳酸酯的用途十分广泛，可用作机械零件，能耐油酸可作食品和医药包装薄膜，能经受高温消毒，可作外科医疗器械。由于其力学强度高，又可作安全防护用的面罩、安全帽、机械防护罩等，以及飞机的挡风罩、座舱盖、空调管道、舱门、仪表盘、座位及结构材料等。日前，聚碳酸酯已成为航空和宇航工业中不可缺少的材料。
&二、原材料的基本介绍
1、聚乙烯材料
聚乙烯是最结构简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料。&它是由重复的–CH2–单元连接而成的。聚乙烯是通过乙烯（CH2=CH2）的加成聚合而成的。聚乙烯的性能取决于它的聚合方式。在中等压力(15-30大气压)，有机化合物催化条件下进行Ziegler-Natta聚合而成的是高密度聚乙烯(HDPE)。这种条件下聚合的聚乙烯分子是线性的，且分子链很长，分子量高达几十万。如果是在高压力(100-300MPa)，高温(190–210°C)，过氧化物催化条件下自由基聚合，生产出的则是低密度聚乙烯(LDPE)，它是支化结构的。聚合压力大小：高压、中压、低压；聚合实施方法： 淤浆法、溶液法 、气相法 ；产品密度大小：高密度、中密度、低密度、线性低密度；产品分子量：低分子量、普通分子量、超高分子量。聚乙烯特性聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度。聚乙烯的种类
（1）LDPE：低密度聚乙烯、高压聚乙烯（2）LLDPE：线形低密度聚乙烯（3）MDPE：中密度聚乙烯、双峰树脂（4）HDPE：高密度聚乙烯、低压聚乙烯（5）UHMWPE：超高分子量聚乙烯（6）改性聚乙烯：CPE、交联聚乙烯（PEX）（7）乙烯共聚物：乙烯-丙烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烃（如辛烯POE、环烯烃）的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物（EAA、EMAA、EEA、EMA、EMMA、EMAH）分子量达到3，000，000-6，000，000的线性聚乙烯称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的强度非常高，可以用来做防弹衣。1.2聚乙烯物理性能聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无毒，具有优越的介电性能。易燃烧且离火后继续燃烧。透水率低，对有机蒸汽透过率则较大。聚乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下，透明度随分子量增大而提高。高密度聚乙烯熔点范围为132-135oC，低密度聚乙烯熔点较低（112oC）且范围宽。常温下不溶于任何已知溶剂中，70oC以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三率乙烯等溶剂中1.3聚乙烯化学性能聚乙烯有优异的化学稳定性，室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质，硝酸和硫酸对聚乙烯有较强的破坏作用。聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解，在紫外线作用下容易发生降解，碳黑对聚乙烯有优异的光屏蔽作用。受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。1.4各类聚乙烯产品用途高压聚乙烯：一半以上用于薄膜制品，其次是管材、注射成型制品、电线包裹层等中低、压聚乙烯：以注射成型制品及中空制品为主。超高压聚乙烯：由于超高分子聚乙烯优异的综合性能，可作为工程塑料使用。聚乙烯塑料的相对分子质量在10 000以上，根据密度的不同分为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。低密度聚乙烯较软，多用高压聚合；高密度聚乙烯较硬，多用低压聚合。大量使用的常为低密度（高压）聚乙烯。聚乙烯是当今世界用量最多的一种塑料。聚乙烯为蜡状，有蜡一样的光滑感，不染色时，低密度聚乙烯透明，而高密度聚乙烯不透明，最大用途是在农业大棚、食品袋等方面。它不怕水，也不怕油，抗化学腐蚀性强，且美观实用。聚乙烯（PE）是日常生活中最常用的高分子材料之一，大量用于制造塑料袋，塑料薄膜，牛奶桶的产品。其基本结构为- CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 -化学性质聚乙烯抗多种有机溶剂，抗多种酸碱腐蚀，但是不抗氧化性酸，例如硝酸。在氧化性环境中聚乙烯会被氧化。物理性质聚乙烯在薄膜状态下可以被认为是透明的，但是在块状存在的时候由于其内部存在大量的晶体，会发生强烈的光散射而不透明。聚乙烯结晶的程度受到其枝链的个数的影响，枝链越多，越难以结晶。聚乙烯的晶体融化温度也受到枝链个数的影响，分布于从９０摄氏度到１３０摄氏度的范围，枝链越多融化温度越低。聚乙烯单晶通常可以通过把高密度聚乙烯在１３０摄氏度以上的环境中溶于二甲苯中制备。分类：聚乙烯有高密度聚乙烯(HDPE, High Density Polyethylene)，中密度聚乙烯(MDPE, Medium Density Polyethylene)，低密度聚乙烯(LDPE, Low Density Polyethylene)，线性低密度聚乙烯(LLDPE, Linear Low Density Polyethylene)等多种产品
2、线性低密度聚乙烯的性能（LLDPE）
&1）&LLDPE同LDPE相比，分子没有长链支链，短支链比HDPE多，而长支链比LDPE少，分子量分布比LDPE狭窄，由于是无长支链的“线性”结构，为此，流变学性能同LDPE有着显著的差别。
2）&LLDPE是密度为0.92~0.930g/cm2的无色.无臭.无毒的固体,其结晶度介于HDPE和LDPE之间.
3）&LLDPE熔化点比LDPE高10~20度,熔体粘度相当大.在相同的熔体温度下,LLDPE的熔体粘度是LDPE的10倍以上,而且熔体粘度受温度变化的影响小,而受剪切力的影响大,为此,LLDPE不能用提高熔体温度的方法来降低其粘度,而只能用提高剪切力,即提高机械速度来降低其粘度.为此LLDPE适宜于快速生产快速挤出和快速注塑
4）&LLDPE的性能由其密度.分子量和分子量分布来决定,正如上述密度是由聚乙烯链上的共聚单体浓度来决定的,而共聚单体的浓度控制了LLDPE短支链的总量,支链的长度取决于共聚单体的种类,共聚单体含量愈大LLDPE的密度就愈小.
5）&在相同条件下,LLDPE的抗张强度和抗冲击强度是LDPE的三倍,脆化温度比LDPE低20~30度,耐环境应力开裂性比LDPE提高1000倍.
6）&LLDPE柔软性好,耐针刺性好,韧性好,透明性好.
7）&LLDPE有如离子型树脂的热封性,在热封面上有污染也能热封,热封强度比LDPE好,且热封强度受温度的影响小
8）&LLDPE加工时,必须使用高速生产设备,而且主电机功率要比加工LDPE的来得大,由于粘度大,加工的压力也要增加.
9）&LLDPE风冷的透明度不如LDPE.
3、常用尼龙原料(聚酰胺)PA6/PA6，66
聚酰胺（PA）具有品种多、产量大、应用广泛的特点，是五大工程塑料之一。但是，也由于聚酰胺品种繁多，在应用领域方面有些产品具有相似性，有些又有相当大的差别，需要仔细区分。&& 聚酰胺（Polyamide）俗称尼龙，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称。尼龙中的主要品种是PA6和PA66，占绝对主导地位；其次是PA11、PA12、PA610、PA612，另外还有PA1010、PA46、PA7、PA9、PA13。新品种有尼龙6I、尼龙9T、特殊尼龙MXD6（阻隔性树脂）等；改性品种包括：增强尼龙、单体浇铸尼龙（MC尼龙）、反应注射成型（RIM）尼龙、芳香族尼龙、透明尼龙、高抗冲（超韧）尼龙、电镀尼龙、导电尼龙、阻燃尼龙、尼龙与其他聚合物共混物和合金等。性能指标&& 尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂，作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万。尼龙具有很高的机械强度，软化点高，耐热，摩擦系数低，耐磨损，具有自润滑性、吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂；电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好等。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好，因而容易增强。但是尼龙染色性差，不易着色。尼龙的吸水性大，影响尺寸稳定性和电性能，纤维增强可降低树脂吸水率，使其能在高温、高湿下工作。其中尼龙66的硬度、刚性最高，但韧性最差。尼龙的燃烧性为UL94V2级，氧指数为24-28。尼龙的分解温度﹥299℃，在449℃-499℃会发生自燃。尼龙的熔体流动性好，故制品壁厚可小到1mm。表1给出了聚酰胺主要品种的技术性能指标。性能特点与用途PA6& 物性 乳白色或微黄色透明到不透明角质状结晶性聚合物；可自由着色，韧性、耐磨性、自润滑性好、刚性小、耐低温，耐细菌、能慢燃，离火慢熄，有滴落、起泡现象。最高使用温度可达180℃，加抗冲改性剂后会降至160℃；用15%-50%玻纤增强，可提高至199℃，无机填充PA能提高其热变形温度。加工 成型加工性极好：可注塑、吹塑、浇塑、喷涂、粉末成型、机加工、焊接、粘接。PA6是吸水率最高的PA，尺寸稳定性差，并影响电性能（击穿电压）。应用 轴承、齿轮、凸轮、滚子、滑轮、辊轴、螺钉、螺帽、垫片、高压油管、储油容器等。PA66& 物性 半透明或不透明的乳白色结晶聚合物，受紫外光照射会发紫白色或蓝白色光，机械强度较高，耐应力开裂性好，是耐磨性最好的PA，自润滑性优良，仅次于聚四氟乙烯和聚甲醛，耐热性也较好，属自熄性材料，化学稳定性好，尤其耐油性极佳，但易溶于苯酚，甲酸等极性溶剂，加碳黑可提高耐候性；吸水性大，因而尺寸稳定性差。& 加工 成型加工性好，可用于注塑、挤出、吹塑、喷涂、浇铸成型、机械加工、焊接、粘接。应用 与尼龙6基本相同，还可作把手、壳体、支撑架等。4、乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）
&& 将乙烯聚合物的加工性和乙烯醇聚合物的阻隔作用相结合，乙烯-乙烯醇共聚物不仅表现出极好的加工性能，而且也对气体、气味、香料、溶剂等呈现出优异的阻断作用。由于同乙烯结合而具有热稳定性，含有EVOH阻隔层的多层容器是完全可以重复利用的。正是这些特点，在食品包装方面使含有EVOH阻隔层的塑料容器能代替许多玻璃和金属容器。化学和性能在今天可利用的聚合物中，聚乙烯醇（PVOH）的气体渗透率最低。但是，PVOH是水溶性的，而且难以加工。EVOH共聚物是这样制取的：首先是乙烯和醋酸乙烯共聚，然后是水解该共聚物得到乙烯-乙烯醇。因此，仍然保留了高度的阻隔作用，而且在防潮和加工性能方面有明显改善。从性质上来说，EVOH共聚物是高度结晶体，它的性质主要取决于其共聚单体的相对浓度。一般地说，当乙烯含量增加时，气体阻隔性能下降，防潮性能改进，且树脂更易于加工。
EVOH树脂的最显著特点是其对气体的阻隔作用。它被用在包装结构中，通过防止氧气的渗入来提高香味和质量的保留程度。在使用充气包装技术中，EVOH树脂有效地保留了用来保护产品的二氧化碳或氮气。由于在EVOH树脂的分子结构中存在着羟基，EVOH树脂具有亲水性和吸湿性。当吸附湿气后，气体的阻隔性能会受到影响。但是，阻隔层中的湿含量可以精心地控制，使用多层技术将如聚烯烃等强隔湿树脂把EVOH树脂层包裹起来，可以做到这一点。耐油EVOH树脂也具有很强的耐油性和耐有机溶剂性能。在68°F下浸入各种溶剂和油中1年后，重量增加的百分数为：对环己烷、二甲苯、石油醚、苯和丙酮等溶剂为0％，对乙二醇为2．3％，对甲醇为12．2％，对色拉油为0．1％。热／机械性能EVOH树脂具有高的机械强度、弹性、表面硬度，耐磨性和耐气候性，并且有强的抗静电性。EVOH薄膜具有高光泽和低雾度，因而高度透明。EVOH树脂是所有商用强阻隔树脂中，热稳定性最高的树脂，这一性质使加工中产生的废料的可以再生和再利用，再生料中含有多达20％以上的EVOH。加工在多层结构中使用EVOH提供隔层有三种基本方法，它们是：共挤出结构。EVOH树脂同聚烯烃或聚酚胺结合形成构架。EVOH薄膜层压到其它基质上，或用其它材料作涂层。用EVOH树脂作各种基质或单层容器的涂层。不需要特殊改变，就可容易地在传统制造设备上进行加工。利用商用设备，EVOH树脂适用于下列加工中：单层或多层薄膜挤出；片材和型材共挤出；共挤出吹塑；共挤出涂层；层压（或叠层）和注塑。
含有EVOH树脂构架或EVOH薄膜的二次加工如热成型、真空成型和印刷等都很容易进行。同其它聚合物一样，EVOH树脂可通过过热来改性。包括多层涂层或共挤出涂层的涂层技术也可以用来生产多层结构物，最后得到的结构非常类似于共挤出结构。可用EVOH树脂喷涂，浸入或滚筒涂层等方法。生产盛装碳酸化饮料的容器或达到阻隔溶剂、香料或气味的目的。EVOH树脂对大多数聚合物的附着力很差，为克服这一困难，需使用特殊设计的粘接树脂或“连接树脂”。但尼龙除外，无需使用粘接树脂，EVOH树脂就可以很好地粘附到尼龙上。新发展随着刚性、高阻隔塑料包装的增长，对EVOH树脂提出了新的性能要求。为满足这些需求，EVOH供货商提供了某些牌号的产品，象J102（美国EVAL公司-EVALCA）和日本Goshei公司的ST系列产品。这些产品提高了可加工性和更宽的成型范围。其它产品，象美国EVAL公司的F100和E151也被开发出来，它们具有更好的粘度且和用于刚性容器中典型的聚烯烃有更好的匹配性。在塑料回收领域，EVOH树脂更具有优越性。用过的高密度聚乙烯牛奶瓶和多层瓶（含有EVOH树脂）共混后，被用来生产非食品用的容器。
应用含有EVOH树脂的阻隔层结构用在所有硬和软包装和包括无菌、热注入和压煮的所有类型的食品加工中。用含有EVOH材料包装的产品有：调味品（酱油）、番茄沙司、汁、食用面糊、肉产品、乳酪制品和加工过的水果。非食品应用包括溶剂、化学品及与医药有关的产品包装。机动车的燃料箱、燃料管和空调设备的制造商正在评价是否用EVOH结构来减少烃和／或氟利昂的排放。商业信息供货商包括：日本Nippon Goshei，日本的Kuraray有限公司和美国的EVAL公司。
5、粘合树脂的介绍（常用粘合性聚合物）
在多层共挤复合技术和涂布复合等技术中经常要用到粘合树脂，杜美国邦公司称为TIE，日本三井公司称为ADMER，以及日本三菱公司，韩国SK公司和阿托非纳公司的产品，还有南京奥光和南京六合公司的相关产品。
粘合树脂通常是一类接枝改性的聚合物。通过将共聚单体接枝在聚合物的主链上形成官能支链，使暴露在主链外的官能支链迅速，高效地与被粘合材料发生化学反应。粘合性材料的润湿，扩散，化学键以及物理纠缠是决定粘合强度的主要因素。
常用粘合性聚合物是一种酸酐改性的乙烯-醋酸乙烯，聚乙烯，聚丙烯聚合物和一些酸共聚物。根据聚合物载体的种类分别用于粘合PE，PP，沙林，EVA，PA，和EVOH，PVC，纸张等，这类粘合树脂可用于普通的挤出和共挤出设备进行加工。
粘合树脂的功能就是将通常来说互相不能粘合的树脂或基材粘合在一起。其粘合的效果通常用剥离强度表征。
1、酸酐改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物（简称EVA改性粘合树脂）
就像EVA一样，它的改性粘合树脂有有类似于EVA树脂的密度和熔指，可粘合多种材料。比如：PE，EVA，PA6，沙林。
EVA改性粘合树脂在共挤出时必须保证有充分的时间使酸酐激活，以确保产生足够的粘合力。因此温度的设置非常重要。为了确保粘合强度，在粘合树脂接触其他被粘合材料前，应使粘合树脂的熔体保持在210摄氏度以上的熔体温度数分钟，从而确保其在共挤出加工时的粘合性能。为了防止EVA因加工温度过高而降解，加工温度应该限制在238度。
如果粘合性能良好，则可将加工温度降至230度左右。粘合树脂在210度以上的时间越长，酸酐激活得越充分。但是过高的温度或挤出机中死角造成滞留时间过长可能会引起树脂老化。
具体温度设置还要根据螺杆设计，挤出机背压限制，压力限制，共挤出时和其它材料的流变性能匹配以及其他材料的热稳定性影响等因素而进行调整。此外粘合树脂在挤出机中滞留的时间也会影响薄膜的质量，应该使它在挤出机中的流动尽可能顺畅。
由于酸酐改性的EVA粘合树脂的软化点较低，所以在加工时应保持挤出机的加料段的温度尽可能低，然后在压缩段迅速将温度升到熔点。
通常可通过用水冷却料筒喉部和螺杆加料段可避免树脂架桥问题。要根据挤出量的需要来选择合适的螺杆，可以使用标准聚烯烃螺杆但要避免过深的螺槽影响粘合树脂的剪切熔融。同时应该避免使用过大的螺杆在低速下挤出粘合树脂。
2、酸酐改性的线形低密度聚乙烯聚合物（简称LLDPE粘合树脂）
具有类似与线形低密度聚乙烯LLDPE的密度和熔体指数。可粘合多种材料，比如：乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH），PA6，PE，离子型聚合物（沙林）和乙烯的共聚物。具有和LLDPE树脂有相似的物理性能。可用于吹膜，流延薄膜/片材等共挤出工艺。用LLDPE粘合树脂生产聚乙烯阻隔结构的共挤出薄膜比用EVA粘合树脂为基材的生产薄膜有更好的耐热性能。也可以用于共挤出涂布工艺，每个牌号的树脂的流变性能不同，因此都具有其特定的应用场合。
LLDPE粘合树脂对EVOH有良好的粘合性能，对PA具有优异的粘合性。
同上面EVA一样，加工温度的设定非常关键。
在200度以上的熔融温度中保持几分钟，以激活酸酐基团。
在和EVA或EVOH这类树脂热敏树脂材料共挤出时，为了防止EVA和EVOH的温度过高，酸酐改性的LLDPE粘合树脂的加工温度不得超过235度。
如果粘合力足够好，可将粘合树脂加工温度降到210—220度。
当和尼龙PA及其他热稳定的树脂共挤出加工时，它的加工温度可以高一些，最大不超过250度。并可适当降低。超过260度就会出现晶点问题。
&采用共挤出生产工艺时：控制材料和加工工艺参数并使不同材料的熔体黏度匹配是最关键的工艺技术。
&3、酸酐改性的聚丙烯聚合物（简称PP粘合树脂）
具有类似与聚丙烯PP的密度和熔体指数。可粘合多种材料，比如：PP，乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH），PA6。
具有和PP树脂有相似的物理性能。可用于吹膜，流延薄膜/片材等共挤出工艺。温度的设置非常重要。为了确保粘合强度，在粘合树脂接触其他被粘合材料前，应使粘合树脂的熔体保持在210摄氏度以上的熔体温度数分钟，从而确保其在共挤出加工时的粘合性能。
在和EVA或EVOH这类树脂热敏树脂材料共挤出时，为了防止EVA和EVOH的温度过高，酸酐改性的PP粘合树脂的加工温度不得超过235度。
如果粘合力足够好，可将粘合树脂加工温度降到210—220度。
当和尼龙PA及其他热稳定的树脂共挤出加工时，它的加工温度可以高一些，最大不超过250度。
4、酸酐改性的高密度聚乙烯聚合物（简称HDPE粘合树脂）
具有强韧，耐高温的特点，广泛用于共挤出流延，吹膜，片材耐煮沸结构，PE与PA，EVOH的粘合，铝塑粘合结构等。温度的设置：酸酐改性的HDEP粘合树脂的加工温度不得超过235度。如果粘合力足够好，可将粘合树脂加工温度降到210—220度。当和尼龙PA及其他热稳定的树脂共挤出加工时，它的加工温度可以高一些，最大不超过250度。
5、乙烯和甲基丙烯酸酯的共聚物（主要用于涂布）略
6、粘结性树脂的性能及其在共挤复合中的应用
一、粘结性树脂的性能牌号所谓粘结性树脂是指这些树脂有良好的热粘合性，同多种树脂有良好的相容性。能在熔融状态下同多种树脂相—混配的一类树脂。它们中绝大多数是乙烯同极性聚合物单体的共聚物，例如：乙烯同丙烯酸及其酯类、乙烯同醋酸乙烯酯、乙烯同顺丁烯二酸或顺丁烯二酸酐的共聚物等。在软塑包装业中最常使用的粘结性树脂是乙烯同醋酸ZJ烯酯共取的EVA为墓础的美国Dupont公司开发生产的商品名为Bvnel的共挤㈩用相容剂，以乙烯同丙烯酸盐的共聚物为基础的离子型树脂Surlyn、以美国Dow化学公司生产的乙烯同丙烯酸的共聚物为基础的商品名为Pfimacor相容剂等各种粘结性树脂的性能牌号及用途如下：1．离子型树脂Surlyn&& Dupont公司生产：的Surlvn树脂是软塑包装业中很重要的一类树脂，它具有良好的同尼龙、EVAL、铝箔及除聚丙烯外的各类聚乙烯的粘结相容性。透明性好，耐针刺性好、耐汕脂、耐溶剂性好、热封性优、82％下可以热封，具有良好的低温热封性、夹杂物、热封性、无嗅无毒无味，可直接同食品药品接触，在无菌包装中是铝／塑／纸复合包装中不可缺少的内封层材料。2．Primacor&& Pnmacor是Dow化学公司生产的乙烯同丙烯酸的共聚物，即：EAA共聚物，它同尼龙、聚烯烃(PO)、铝箔、纸有卓越的粘结性；对油、油脂、酸、盐有良好耐性，热封性能优良，热封强度比离子型聚合物还要高；符合美国FDA要求；吸水量低。Primacor可以用于挤出涂布、共挤出复合或单独吹塑成膜，吹膜可应用于干式复合内封层用，热封可靠、无渗漏。Primacor的各种牌号中，2912、2150、3330、3340、3440、3460可用于挤出涂布，其加I温度为：170~／230％'／280％／290cC／290~C。用于挤出吹膜的牌号为1320、1410、1430上述所有牌号的丙烯酸含量为3％-9．7　％。吹膜级的熔融指数为1．5-5S／lOmin，而挤涂级的熔融指数为5．5-20s／lOmin应当指出的是为防止高温下Primacor树脂的腐蚀性，加工设备中与树脂接触的部分应采用镀铬或镀镍，并且在停机前要使用熔融指数二22／lOmin左右的LDPE作清洗树脂，在280~C下把Prima-cor全部清洗出来为止
二、粘结性树脂在挤出涂布及共挤复合中的应用1．Surlyn在铝／塑／纸复合膜中的应用&& TetraPak公司生产的铝／塑／纸复合包装膜是用于无菌包装牛奶及其它非碳酸饮料的主要材料，其结构为PE挤涂层(保护印刷用)／印刷层(表印)／纸／PE／铝箔／PE／Surlyn(内封层)。Surlyn作为内封层是同PE共挤出涂布于铝箔上面的。为了使LDPE挤涂于铝箔上而有良好的粘结性，应当用较高的温度(290℃—300~C)并使用较长的气隙(Airgap)，这样可以使LDPE有较大的氧化程度，以提高粘结力。2．Bynel 3095、3048和3036在生产共挤阻隔性包装膜中的应用实例①：LDPE／Bynel／PA／Bynel／LDPE用于包装汉堡牛排、热狗肠、咸肉的真空包装。实例②：PA／EVAIJPA／Bynel／Surlyn用于包装汉堡牛排、热狗肠、咸肉的真空包装。实例③：PA／EVAL／Bynel／Surlyn用于热狗肠、咸肉真空包装。实例④：PA／Byne~Sudyn包装熟的火腿。实例⑤：HDPE／Bynel／PA／Bynel／EVA用于包装芳香阻隔层糕点、配合料、包装盒的衬里。实例⑥：LLDPE／Bynel／PA／Bynel／LLDPE铺垫用气泡包装膜。3．使用Bynel 3036、E—162和31 01共挤多层复合片材和共挤吹塑阻隔性容器实例①：PET／Bynel／HIPS高抗冲的热成型复合片材，可代替ABS片材。实例②：PP／Bynel／EVAL／ByneUpp，生产高阻隔复合容器，用以代替玻璃和金属容器。实例③：PC／Bynel／EVA[JBynel／PP，&生产高阻隔复合容器，用以代替玻璃和金属容器。实例④：HIPS／Bynel／EVAL／ByneUpp，生产阻隔复合容器，用以代替玻璃和金属容器。4．其它共挤复合膜的生产例子实例①：PA／Surlyn 1652／PE，有高度的阻隔性和良好的强韧性，用于真空食品包装。实例②：PA／CXA／LDPE CXA是粘结性树脂，该共挤复合膜有良好强度和高度的阻隔性，用于真空食品包装。实例③：PA／UBE-BondFll00／PE UBE-BondFll00是日本宇部兴产生产的粘结性树脂、同尼龙和PO(聚烯烃)均有良好粘结性，高强度，高阻隔，易热封、用于真空食品包装。
第二章&&&&&&&& 薄膜的生产和成型过程
1、多层共挤吹膜生产设备技术特点
摘要：多层共挤吹塑薄膜已广泛应用，其关键是生产设备与生产技术，本文对设备作详细介绍。关键词：包装；吹膜；机械1前言& 在目前全球塑料包装膜市场上，带有尼龙的多层共挤膜比例越来越高，现在欧美、日本等地的尼龙消耗量每年增长10％以上，在中国的消耗量每年增长30％，而尼龙在多层共挤高阻隔性包装膜成分中只占10％~15％，可见这种包装膜在日常生活中使用量越来越大，而且还会更加普及，它可以使各种食品的保质期延长两倍以上，生产高档塑料包装膜定行业在目前和未来十年里，都是极具发展潜力的。&& 吹膜机组主要有几部分组成，如挤出机、机头、风环内冷、牵引及其收卷等，一套质量好的吹膜机组要求从挤出直到收卷的整个过程都不能的缺陷，如果其中任何一个环节的设计原理和制造质量出现问题，生产出来的制品质量就会降低很多，即影响使用又影响销路，这个问题应当引起重视。& 从中国吹膜机制造的现状可以看出，技术含量低是一项最大的问题，吹膜机的技术水平直接影响到制品的质量，这就是为什么众多有实力的厂家不得购买国外的先进设备，但是高昂的设备价格提高了生产的成本，在市场上竞争能力受到了影响。按照技术难度和重要程度来分，欧美一些发达国家将机头和收卷的技术就放在首要位置，另外在吹膜工艺上也力求改进，使制品的质量不断提高，然而，中国与其他国家在国情上有很大的不同点，改进的项目太多了，会使生产成本增加很多，但是制品的质量提高不大，我们应当针对中国的国情进行必要的改进，同时又要保证逐渐降低成本，扩大销路。2多层共挤吹膜技术的特点&& 多层共挤膜机组中有很多技术在中国已经得到很好的运用与发展，例如挤出机技术，按照目前中国所使用的情况已经完全达到要求了，人们对它的投入较大，取得的成果喜人，在行业里，人们称之为主机，而其余部分则称为辅机，恰恰是这些辅机技术的改进，极大地提高了制品的质量。
(1)多层共挤机头目前中国的业内人士都知道多层共挤机头有很多种类，国内各类文献介绍也很多，但是由于地域的局限性，所写的内容不够详细和准确，本文在此介绍一种多流道平面叠加式机头。
五层共挤双流平面叠加式机头，它是由碟形片叠加而成的，每层碟形片有两个进料口，可以挤出两层薄膜，使每一层受热均匀，有效改善塑化性能，所以，这种五层共挤的叠加机头吹制出来的膜可以获得十层的效果，制品厚度的误差在5％以内。碟与碟之间加有隔热层，可以单独控制每一层机头的温度，相邻层之间温度之差可高达80℃。根据不同的生产要求。可以撤走、增加或重新布置各层机头，增减容易，节省费用。整个机头全部采用38CrMoAIA材料制成，具有良好的热稳定性，经过特殊的热处理工序，内部电镀抛光的加工手段，保证了薄膜的强度，节省原料，而且改善塑化性能，提高产品质量。经测定，同样厚度的包装膜，这种多层共挤膜强度高于同类复合膜30％，在相同的强度条件下，这种多层共挤膜要比同类复合膜节省原料20％以上。&& 与锥形叠加机头相比，在相同条件下，平面叠加式机头结构紧凑，它的实际高度只有锥形叠加机头的60％，提高了塔架的有效高度，在七层和九层共挤吹膜机组中，这种机头就有了绝对的优势；&& 业内人士都知道，在多层共挤吹膜工艺中，LDPE和PA的塑化温度相差很大，只有能够独立加热的机头才可以生产，锥形叠加机头表面上可以独立加热，但细细分析又有些不妥，通过剖面图可以看出，它的圆柱部分是相对独立的，但是其圆锥部分已经插入到另外一层的圆柱体中，理论上已经受到另外一层加热温度的影响了，况且，在长期生产过程中，金属的热传导会使各层锥形叠片温度互相干扰，趋于一致，必须增加隔热层才能保证相邻两种材料的温度差。这种设计思想在平面叠加式机头体现的非常明显。&& 由于平面叠加式机头采用侧面进料，机头内流道拐点少，没有死点，频繁停机和开机时
绝不会有糊料现象，特别是吹制尼龙这种材料的时候，它的优越性是无与伦比的，这种机头的设计理论已经超出了传统思想观念，是理论上的一种飞跃。(2)自动收卷机&& 收卷机从名义上分类有两种，一种是表面摩擦式收卷机，另外一种是转位式中心收卷机；针对不同的品种，又出现了带中心辅助卷曲的表面摩擦式收卷机、间隙式表面摩擦收卷机以及带有表面摩擦辅助的中心式收卷机、间隙式中心转位收卷机等等。& 这种收卷机在市场上使用得最为广泛，它的技术要点就是张力控制和薄膜展平。展平技术在收卷中极其重要，一套合理的展平机构甚至可以弥补机组中的某些缺陷，需要指出的是，展平机构的功能范围是有限的，在这个范围之外薄膜会恢复到展平前的状态，因此，在上牵引和下牵引之间设置展平装置的想法是错误的，它不但增加成本，而且会损坏薄膜，最终还没有起到作用，这套机构只能在卷曲辊之前使用。目前国产的收卷机上设置的展平机构无一例外都是不合理的，展平机构的技术要点在于薄膜的角度、机构的位置和弯曲的弧度，这是一点都不能错的，尽管如此，薄膜的折径对展平的效果有很大影响，折径越小，展平效果就会越好，当薄膜的厚度与层数增加并经过擦边或折叠时，可以去掉展平机构。&& 张力控制要求与薄膜的厚度、层数和膜卷的直径有关系，由于机械化水平的提高，欧美国家的满卷直径一般为1200mm，随着张力控制理论的提高，也有几家收卷到直径1500 mm。在单层薄膜满卷直径小于1000mm时，一般都采用恒定的张力控制．满卷直径太大的单层或者多层卷曲，应该采用曲线张力控制，张力大小随着直径来变化。张力控制机构的灵敏度就应该更高，反之亦然，当薄膜的厚度和层数增加并经过擦边或折叠时，这种表面摩擦式收卷机就必须附加中心辅助卷曲机构了。
(3)吹膜工艺的改进& 吹膜工艺主要指吹膜生产中的一些主要步骤，如挤出、成型、冷却、牵引和收卷等，它们的主要目的是为了保证制品的质量和产量，说到产量，它是降低生产成本的一个重要因素，影响产量的因素有很多，但是增大挤出量、提高牵引速度已经是轻而易举的事，最主要的因素当属机头的设计加工水平。本文提到的多层平面叠加机头由于挤出层数多出一倍，吸热面积就大，塑化效果好，自然就会提高质量，辅之以冷却技术的提高，产量可以提高50％。& 所谓冷却技术，就会让人想到风环和内冷以及冷水机组，这都已经是普遍使用的技术了，人们多想到这些技术可以提高产量，但是用它来提高质量的人并不多，北美使用冷却技术主要是为了提高质量，他们用乙二醇制冷机组来替代冷水机组，提出风环和内冷的出口温度要达到50℃，目的是提高冷却和结晶速度，这样就会提高制品的透明度、强度和韧性，也就是提高经济效益。在冷却方式中，水冷的效果是最好的，然而从卫生角度考虑，医用膜和食品包装膜不允许使用水冷，即使流延里的冷水辊都是不可以使用的，因为室内空气与冷却水的温度差异，会使冷却辊的表面凝结水汽，不符合卫生要求，由此可以看出，制品的生产车间也必须满足这些卫生要求。& 由于平面叠加机头从侧面进料，因此机头无法旋转，只好采用上牵引旋转，上牵引旋转在世界上也分几种，虽然外形不尽相同，但是工作都很可靠，由于旋转原理自身的影响，薄膜会产生周期性偏移，如果收卷时不进行切边的话，就要加上电子纠偏装置。& 北美还有一种红外线测厚技术，通过机头的局部加热，来提高薄膜的均匀度，它号称可以将制品的厚度误差控制在3．5％以内，对于这项技术我们应当辩证来看，首先，在设备、环境等的综合影响之下，我们是否能够生产出误差3．5％以内的制品?另外，在保证5％误差的基础上，设备增加十万美金获得这样的成绩在消费市场上必要性如何?这都是用户们应当考虑的问题。很明显，在包装膜市场上，高档优质的制品一定要有高技术、高质量的设备来生产，开发产品应当以市场为主，提高设备的性能价格比。3吹膜技术的应用和发展趋势& 通过提高吹膜机挤出、成型、冷却、牵引和收卷等一系列技术水平，我们已经生产优质多层共挤薄膜，应用在各行各业，如医院用的输液袋，各类食品用的包装袋，总之，生产高强度，高阻隔性，高透明性的包装膜已经是明显的趋势，在这个前提下，提高质量，降低成本是主要任务，随着市场要求和吹膜技术的不断提高，共挤的层数会更多，但是在中国，包装膜吹膜设备的规格会出现向小型化发展的趋势。&& 从吹膜工艺对制品质量的影响来看，小规格的多层共挤吹膜设备有许多优点。第一、薄膜质量好；这里的薄膜指的是输液膜、高阻隔膜等高档薄膜，小规格的共挤设备生产的制品泡径适中，从制冷机组出来的冷风在这种规格中的冷却效果最好，而且折径较小的薄膜无论是牵引、旋转还有收卷，成品的表面质量都是最好，不容易出现皱纹。第二、性能价格比高；小规格设备并不是什么都小，这种五层平面叠加机头的产量很大，通过口模的变换，可以生产出小规格的薄膜，在提高质量的同时，其产量也是其它同类设备的1．5倍，它价钱便宜、能耗低、生产效率高、机架高度小，厂房高度可以降低，卫生环境好控制、可以为更多用户所接受。通过成本分析可以计算出，两台小设备所生产制品的产量如果与一台大设备产量相同的话，这样的两台小设备成本总和要少于一台大设备，而且小设备生产出的制品质量高于大设备。第三、适应经过分切这一道工序，分切多了，对收卷效果会有影响，同时，这种设备无法生产小规格筒状包装膜，如重包装袋等。而小机器可以吹制0~800mm范围之内的任何规格、任何层数的筒状类、分切类包装膜，在不用修改任何设备配置的情况下，它能够生产的制品种类最多，适应市场的多样化要求，最重要的是，在这样的规格和成本下制品极具质量价格优势，在市场竞争中立于不败之地。2、下吹水冷工艺生产高产量高透明薄膜
位于加拿大安大略宾顿市的宾顿公司（BE）已经向欧洲吹膜制造商销售了两条AquaFrost下吹水冷生产线，这是该公司总裁R.L. Bud Smith于不久前公之于众的。“经过9个月的广泛的客户试验，我们从欧洲客户那儿得到了一个9层和一个10层的定单，”Smith说。通过以水作为冷却介质，AquaFrost可以提高产量，生产的薄膜具有高透明度、平衡拉伸及深拉热成形性的特点。BE在K2001上曾经介绍了AquaFrost生产线的有关原理。Smith说“从那时起，通过对我们吹膜技术中心的5层AquaFrost生产线及客户9层beta系统的试验来不断改进和完善我们的设备及技术，我们深刻的认识到该系统的益处及潜能。通过现场试验我们能够向客户证明我们的技术及产品能使客户受益菲浅。”
客户关注AquaFrost能够生产透明度好，十分柔软的薄膜，考虑以此高产量的生产线来取代流延膜生产线。Smith说，“我们预期不久之后AquaFrost生产线的销售情况会更好。此技术对吹膜市场来说是一个重大的贡献。当竞争者看到这种薄膜，他们将意识到他们必须使用AquaFrost来生产高透明度、高产量的薄膜。”除了高透明度和高产量这两个优势，AquaFrost还具有更加经济节约的特点，与流延生产线相比，在都进行切边和宽度转变的情况下，AquaFrost产成的废料更少。BE的技术主管Bill Wybenga说，“AquaFrost系统应用了客户期望的宾顿工程公司的所有部件。系统的核心是我们的SCD（流线型共挤模头）。AquaFrost生产线，模头和挤出机位于塔架的顶部，膜泡通过一个AquaRing（水槽）向下吹，这样有利于快速冷却熔融聚合物，以提高产量及薄膜透明度。膜泡经过一个反向的人字夹板和旋转牵引装置。系统还使用BE的I-Flex活动模唇以确保精确的厚度控制。位于加拿大安大略宾顿市的宾顿工程公司在柔性包装吹膜设备的设计和制造领域中始终处于世界领先地位。
3、3、聚乙烯薄膜吹膜成型工艺
一、概述塑料薄膜是常见的一种塑料制品，它可以由压延法、挤出法、吹塑等工艺方法生产，吹塑薄膜是将塑料原料通过挤出机把原料熔融挤成薄管，然后趁热用压缩空气将它吹胀，经冷却定型后即得薄膜制品。用吹塑工艺成型方法生产薄膜与其它工艺方法具有以下优点：1、设备简单、投资少、收效快；2、设备结构紧凑，占地面积小，厂房造价低；3、薄膜经拉伸、吹胀，力学强度较高；4、产品无边料、废料少、成本低；5、辐度宽、焊缝少、易于制袋；与其它成型工艺比其缺点如下：1、薄膜厚度均匀度差；2、生产线速度低，产量较低（对压延而言）；3、厚度一般在0.01∽0.25mm，折径100-5000mm；吹塑薄膜其主要用原料：LDPE、HDPE、LLDPE、EVA、PVC、PP、PS、PA等。二、聚乙烯吹塑薄膜成型工艺吹塑薄膜工艺流程，物料塑化挤出，形成管坏吹胀成型；冷却、牵引、卷取。在吹塑薄膜成型过程中，根据挤出和牵引方向的不同，可分为平吹、上吹、下吹三种，这是主要成型工艺也有特殊的吹塑法，如上挤上吹法。1、平挤上吹法该法是使用直角机头，即机头出料方向与挤出机垂直，挤出管坏向上，牵引至一定距离后，由人字板夹拢，所挤管状由底部引入的压缩空气将它吹胀成泡管，并以压缩空气气量多少来控制它的横向尺寸，以牵引速度控制纵向尺寸，泡管经冷却定型就可以得到吹塑薄膜。如图所示。适用于上吹法的主要塑料品种有PVC、PE、PS、HDPE。2、平挤下吹法该法使用直角机头，泡管从机头下方引出的流程称平挤下吹法，该法特别适宜于粘度小的原料及要求透明度高的塑料薄膜。如PP、PA、PVDC（偏二氯乙烯）。如下图所示。3、平挤平吹法该法使用与挤出机螺杆同心的平直机头，泡管与机头中心线在同一水平面上的流程称平挤平吹法，该法只适用于吹制小口径薄膜的产品，如LDPE、PVC、PS膜，平吹法也适用于吹制热收缩薄膜的生产。以上三种工艺流程各有优缺点，现比较于表工艺流程优点缺点平挤上吹泡管挂在冷却管上，牵引稳定占地面积小，操作方便易生产折径大，厚度较厚的薄膜要求厂房高、造价高不适宜加工流动性大的塑料不利于薄膜冷却，生产效率低平挤下吹有利于薄膜冷却、生产效率较高能加工流动性较大的塑料挤出机离地面较高，操作不方便不宜生产较薄的薄膜平挤平吹机头为中心式、结构简单、薄膜厚度较均匀操作方便、引膜容易吹胀比可以较大不适宜加工相对密度大、折径大的薄膜占地面积大泡管冷却较慢，不适宜加工流动性较大的塑料三、吹塑薄膜成型设备及结构特点吹塑设备一般采用单螺杆挤出机，从工艺可知，吹塑薄膜成型的主要设备有挤出机、机头、冷却风环、牵引和卷取。1、挤出机：一般使用单螺杆挤出机、螺杆直径Ф45-120mm，Ф的大小由薄膜厚度和折径大小决定。产量受冷却和牵引两速度影响，薄膜窄的用小型挤出机，薄膜厚而宽的用大型挤出机。挤出机的基本结构包括：传动装置、加料装置、机筒、螺杆、机头和口模等部分。挤出机的好坏，关键在于螺杆结构和螺杆的长径比。螺杆结构有渐变螺杆，突变螺杆、带混炼图的螺杆。对于PE这三种螺杆均适用，带有混炼图的螺杆效果为佳。螺杆的长径比，过去由于受机械加工的限制，螺杆的长径比较短，它对于塑料的塑化受到影响，一是产量不高，二是质量不好，现在长径比发展到30：1以上，长径比长，对于产品生产，产量高，质量好，长径比宜在25以上为佳。螺杆热处理的好使用寿命长，最好是38CrMnAI，经氮化处理。挤出机的生产能力与螺杆的直径大小成正比挤出机的生产能力与挤出机的转速成正比挤出机的生产能力与料筒和螺杆的间隙成反比，间隙应在0.25mm以下为好。螺杆直径与挤出量，薄膜折径及动力的关系省标螺杆直径mm最大挤出量kg/h吹膜折径mm动力（HP）机身加热量kw M1=0.2-1.0
重包装料M1=1.0-8轻包装料30 5 50-300 3 2 2 45 10 100-500 7.5 3 4 50 20 400-900 10 5 6 65 30 500-.5 9 90 50 700- 24 120 100 - 36 150 150 - 54国外螺杆直径mm最大挤出量kg/h吹膜折径mm动力（HP）机身加热量kw M1=0.2-1.0重包装料M1=1.0-8轻包装料40 15--0-0-50-1002、机头和口模用于吹塑薄膜的机头类型主要有转向式直角型和水平方向的直通型两大类。直角型又分为芯棒式、螺旋芯棒式、莲花瓣式、旋转式等几种。直通型又分为水平式和直角式两种，该类特别适合熔体粘度较大和热敏性塑料。2.1芯棒式机头优点：机头内存料少，不易过热分解，适宜加工PVC，结构简单，易制造，操作方便，只有一条合缝线；缺点：芯棒易产生偏中，使直角拐弯处料流缓慢，易产生薄膜厚薄不均。2.2螺旋芯棒式机头优点：机械强度好、稳定，不易倾斜偏中，薄膜厚薄均匀；缺点：体积大，设计不合理，导致薄膜合缝线多，易降低薄膜的力学强度。2.3莲花瓣式机头优点：结构简单，加工方便，造价底，易操作清理；缺点：合缝线多，易降低制品强度。2.4中心进料机头优点：薄膜厚度较均匀，不易产生偏中现象，适合加工PE、PP、PA；缺点：机关内存料多，合缝线多，操作不方便。2.5旋转机头优点：薄膜厚度均匀，不易产生偏中现象，可使局部不超标的部位的薄膜，分散卷于轴卷上，使卷曲的薄膜平整，便于印刷，质量高；缺点：结构较复杂，造价高一点。3.1模头间隙和膜厚之间的关系口模间隙mm膜厚mm 0.5-0.75 0.075以下0.75-1.25 0.075-0.3注：上表模头间隙对生产LDPE而言，对于生产HDPE则间隙要大些。
3.2模头直径与膜管折径以及吹胀比的关系如图示模头直径、膜管折径、吹胀比查对表直径m/m300 1.1 1.3 1.6 1.9 2.2 2.4 2.7 2.9 3.2 3.5 3.7 4.0 250 1.3 1.6 1.9 2.0 2.5 2.9 3.2 3.5 3.8 4.1 4.5 4.8 200 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 3.9 4.4 4.8 5.2 5.7 6.0 150 1.1 1.6 2.1 2.7 3.2 3.7 4.2 4.8 5.3 5.8 100 1.6 2.4 3.2 4.0 4.8 5.6 75 1.1 2.1 3.2 4.2 5.3 50 1.6 3.2 4.85 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75折平宽度（英寸）1英寸=25.4m/m注：线左边适合吹制LDPE；线右边适合吹制HDPE。3.3模头直径、膜管折径、吹胀比查对表吹胀比为膜泡直径与模头直径之比，对于LDPE膜，以控制在1：2.5左右为好。吹胀比--膜管口径与机头口径之比δ=h/rb即r=h/δb r--吹胀度δ--薄膜厚度h--口模间隙b--为牵伸速度折叠宽度=DΠ/23.4模头电热量，视模头体积大小而定，一般要求为CM2为2-3WV。3.5吹胀比一般控制在一定范围内，吹胀比过小产品纵横向强度不均匀，吹胀比过大，难易操作，产品厚薄匀匀度难易控制对LDPE而言，一般控制在1.5-2.5为宜对HDPE一般控制在3-5之间为宜对PP膜，控制在1.5-2.5之间为宜对PA膜，控制在1.5-2.5之间为宜对PVC膜，控制在1.5-3之间为宜4、冷却装置在薄膜的生产过程中，泡管的冷却很重要，从口模到牵引辊只有十几秒钟的时间，在这段时间里，泡管就要达到一事实上的冷却程度，否则热料经牵引辊压紧容易粘着，风环的种类很多，有普通风环、负压风环等。4.1普通风环，一个出风口的风环是最常见的风环，制造方便、结构简单、造价低。4.2负压风环比普通风环结构复杂，但冷却效果好，泡管稳定（有双风口）。
4.3冷却风环与口模距离为30-100mm，现也多大贴在模头上，风环内径一般为机头直径的1.5-3倍，出风口缝隙宽1-4mm。4.4冷却方式随工艺的不同有水冷、内冷等方式。5、牵引装置牵引装置是将人字板压编的薄膜压紧并送至卷取机上，以防止泡管内空气漏出，保证泡管形状及尺寸稳定。牵引装置的要求5.1牵引安装压辊中心要与人字板中心和机头中心对准，否则会造成薄膜各处至牵引辊距离不等，而引起的皱折现象。5.2口模与牵引辊之间的距离至少为泡管直径的3-5倍，不然，膜冷却不了，会粘连。同时，由于膜管由园变平时，泡管园周不同点到牵引辊之间之路程差使薄膜压扁后易产生皱折和变形。5.3夹辊，一边应为钢辊，一边应为胶辊，胶辊橡胶硬度应控制在50-60度为宜。太硬时，如夹辊变形时，由于压不紧，易产生漏气，使薄膜会产生宽窄不均。5.4夹辊两边的弹簧要能调节自如，不然会产生夹辊一边紧、一边松，会将薄膜拉偏变形，易产生折皱。6、人字板人字板是起稳定泡管，并将园泡管导向为偏平膜引入牵引。人字板的夹角大小对于收卷膜的平稳度起重要作用，平吹一般控制在30°为宜，上吹、下吹一般大至控制在50°以内，夹角大易操作，但会造成薄膜折皱，有荷叶边。7、卷取装置卷取装置的作用是将产品平整，两边整齐的、松紧适度的卷到卷轴上，因此要求卷取装置能提供可靠的无级调速的卷取速度和松紧适度的张力。卷取有中心卷（主动卷）和表面卷取（被动卷）不管是中心卷还是表面卷均要求卷芯要达到静平衡，这样才卷的平衡。四、吹塑PE薄膜原料性能及要求聚乙烯（PE）有LDPE、HDPE、LLDPE是目前产量最大，应用最广的塑料品种之一，约占世界塑料总产量的30%。它性能优良，容易成型，原料来源丰富，价格便宜，发展速度快。LDPE的熔点为105-110℃HDPE的熔点为132-135℃作为吹塑薄膜有重包装膜、轻包装膜和农用膜。PE树脂的分子量用熔融指数M1的大小来表示，M1小的，其分子量较高，拉伸强度也较高，当M1大其分子量轻音乐上，强度也较低。作为工业重包装膜要M1小一点的，轻包装要M1大一点的，农膜也要求M1小一点的。M1只代表PE的分子量而不代表分子量的分布分子量和支化度的大小，因此一般也看一下密度。对PE而言，温度不能过高，薄膜发泡强度下降过低，塑好不好，产品无光泽，透明度下降，强度也下降。一般机尾120，机身前160℃-170℃机头-150℃五、吹塑薄膜易出现的质量问题及解决办法5.1拉不上牵引（管坯易拉断）原因：机头温度过高或过低，解决办法：调整温度单边厚度相差大调整单边厚度机器不出料调整检查5.2泡管歪斜原因：成型温度过高，冷却速度跟不上，薄膜厚薄不均匀，解决办法：调整模头牵引夹辊两端夹力不平衡调整夹力冷却风环出风口未调平衡调整它5.3晶点多原因：材料本身分子量大小不均，解决办法：选择对型号的原料加工T℃偏低调整T℃过滤网稀或破洞更换机器本身L/D过小适当提高T℃5.4皱纹多原因：模头加工精度不高，解决办法：提高光洁度分解物粘污，口模周边清理5.5道痕原因：因有杂物和焦化物夹于模口内，解决办法：挖掉5.6水纹原因：T℃低塑化不好，解决办法：提高T℃5.7薄膜厚薄不均匀原因：模头偏中，解决办法：调整模头周边温度不均匀调整吹胀比过大减小人字牌与模头中心不对中调整模管园周外来空气影响管坯摆动隔离5.8皱折原因：机头与人字牌中心不对中，解决办法：调整薄膜厚薄不均匀调整冷却不均匀调整人字牌夹角大小不适应调整牵引夹辊两边夹力不平衡调整卷曲张力不恒定调整5.9透明度差原因：机身、机头温度偏低，解决办法：调整冷却速率低加大风量5.10合缝线痕迹明显原因：模头流通设计不合理，合缝阻力大，解决办法：修正模头压缩比设计不合理，压缩比过小修正模口内含有杂物卡住挖掉5.11有疆块原因：原料分子量分布过宽，解决办法：换之加工温度过低提高5.12膜管成竹节状原因：牵引速度有波动，解决办法：调整5.13膜面粘联原因：原料不对型号，解决办法：调换加工温度过高降低冷却速率低加大吹塑薄膜机组开车应注意的事项一、开车前的准备工作1、检查主机马达是否处在低速位置，特别是整流子电机要分外注意，高速启动会损坏电机，或者高速启动会扭断螺杆。2、检查机身的温度是否达到控制温度，开车前最好用玻璃管温度计校核一下，防止假相温度，对T℃要校正调好。3、注意检查料斗内是否掉进杂物和铁物。4、开车一定要在低速下启动。二、开车时易出现的问题及解决方法1、机器不出料，料斗口温度过高，有料熔融结块，将料口粘住影响下料（清理）。2、马达皮带扩滑，主机未动，解决办法，张紧皮带或打防滑腊。3、铰连之间漏料：铰连未上紧或未上平，对角上紧上平；过滤板不平变形，更换。4、进气咀堵塞，不进气，清除漏料，分流梭与模之间有间隙压紧。5、夹辊漏气导致薄膜卷取不平，调整间隙，将皮辊车平。三、模头清理应注意的事项1、模头清理应谨慎操作，要保持高的光洁度。2、清理时一定要使用紫铜工具，不能用铁制工具。3、清理砂光时一定要用100号砂布。
4、4、挤出机的重要工作原则
&& 下面是关于挤出的要牢记的重要原则。这些原则能够帮助您省钱、生产高质量产品并更加有效地使用设备。& 1.机械原则&&&&挤出的基本机理很简单——一个螺杆在筒体中转动并把塑料向前推动。螺杆实际上是一个斜面或者斜坡，缠绕在中心层上。其目的是增加压力以便克服较大的阻力。就一台挤出机而言，有3种阻力需要克服：固体颗粒（进料）对筒壁的摩擦力和螺杆转动前几圈时（进料区）它们之间的相互摩擦力；熔体在筒壁上的附着力；熔体被向前推动时其内部的物流阻力。&&&&牛顿曾解释说，如果一个物体没有向一个给定的方向运动，那么这个物体上的力就在这个方向中平衡。螺杆不是以轴向运动的，虽然在圆周附近它可能横向快速转动。因此，螺杆上的轴向力被平衡了，而且如果它给塑料熔体施加了一个很大的向前推力那么它也同时给某物体施加了一个相同向后推力。在这里，它施加的推力是作用在进料口后面的轴承——止推轴承上。&&&&多数单螺杆是右旋螺纹，像木工和机器中使用的螺杆和螺栓。如果从后面看，它们是反向转动，因为它们要尽力向后旋出筒体。在一些双螺杆挤出机中，两个螺杆在两个筒体中反向转动并相互交叉，因此一个必须是右向的，另一个必须是左向的。在其它咬合双螺杆中，两个螺杆以相同的方向转动因而必须有相同的取向。然而，不管是哪种情况都有吸收向后力的止推轴承，牛顿的原理依然适用。&&&& 2.热原则&&&&可挤出的塑料是热塑料——它们在加热时熔化并在冷却时再次凝固。熔化塑料的热量从何而来？进料预热和筒体/模具加热器可能起作用而且在启动时非常重要，但是，电机输入能量——电机克服粘稠熔体的阻力转动螺杆时生成于筒体内的摩擦热量——是所有塑料最重要的热源，小系统、低速螺杆、高熔体温度塑料和挤出涂层应用除外。对于所有其他操作，认识到筒体加热器不是操作中的主要热源是很重要的，因而对挤出的作用比我们预计的可能要小（见第11条原则）。后筒体温度可能依然重要，因为它影响齿合或者进料中的固体物输送速度。模头和模具温度通常应该是想要的熔体温度或者接近于这一温度，除非它们用于某具体目的像上光、流体分配或者压力控制。&&&& 3.减速原则&&&&在多数挤出机中，螺杆速度的变化通过调整电机速度实现。电机通常以大约1750rpm的全速转动，但是这对一个挤出机螺杆来说太快了。如果以如此快的速度转动，就会产生太多的摩擦热量而且塑料的滞留时间也太短而不能制备均匀的、很好搅拌的熔体。典型的减速比率在10：1到20：1之间。第一阶段既可以用齿轮也可以滑轮组，但是第二阶段都用齿轮而且螺杆定位在最后一个大齿轮中心。&&&&在一些慢速运行的机器中（比如用于UPVC的双螺杆），可能有3个减速阶段并且最大速度可能会低到30rpm或更低（比率达60：1）。另一个极端是，一些用于搅拌的很长的双螺杆可以以600rpm或更快的速度运行，因此需要一个非常低的减速率以及很多深冷却。&&&&有时减速率与任务匹配有误——会有太多的能量不能使用——而且有可能在电机和改变最大速度的第一个减速阶段之间增加一个滑轮组。这要么使螺杆速度增加到超过先前极限或者降低最大速度允许该系统以最大速度更大的百分比运行。这将增加可获得能量、减少安培数并避免电机问题。在两种情况中，根据材料和其冷却需要，输出可能会增加。&&&& 4.进料担当冷却剂&&&&挤出是把电机的能量——有时是加热器的——传送到冷塑料上，从而把它从固体转换成熔体。输入进料比给料区中的筒体和螺杆表面温度低。然而，给料区中的筒体表面几乎总是在塑料熔化范围之上。它通过与进料颗粒接触而冷却，但热量由热前端向后传递的热量以及可控制加热而保持。甚至当前端热量由粘性摩擦保持并且不需要筒体热量输入时，可能需要开后加热器。最重要的例外是槽型进料筒，几乎专用于HDPE。&&&&螺杆根表面也被进料冷却并被塑料进料颗粒（及颗粒之间的空气）从筒壁上绝热。如果螺杆突然停止，进料也停止，并且因为热量从更热的前端向后移动，螺杆表面在进料区变得更热。这可能引起颗粒在根部的粘附或搭桥。&&&& 5.在进料区内，粘到筒体上滑到螺杆上&&&&为了使一台单螺杆挤出机光滑筒体进料区的固体颗粒输送量到达最大，颗粒应该粘在筒体上并滑到螺杆上。如果颗粒粘在螺杆根部，没有什么东西能把它们拉下来；通道体积和固体的入口量就减少了。在根部粘附不好的另一个原因是塑料可能会在此处热炼并产生凝胶和类似污染颗粒，或者随输出速度的变化间歇粘附并中断。&&&&多数塑料很自然地在根部滑动，因为它们进入时是冷的，而且摩擦力还没有把根部加热到和筒壁一样热。一些材料比另一些材料更可能粘附：高度塑化PVC，非晶体PET，和某些最终使用中想要的有粘附特性的聚烯烃类共聚合物。&&&&对于筒体，塑料有必要粘附在这里以便它被刮掉并被螺杆螺纹向前推动。颗粒和筒体之间应该有一个高的摩擦系数，而摩擦系数反过来也受后筒体温度的强烈影响。如果颗粒不粘附，它们只是就地转动而不向前移动——这就是为什么光滑的进料不好的原因。表面摩擦并非影响进料的唯一因素。很多颗粒永远都不接触筒体或螺杆根部，因此在颗粒物内部必须有摩擦和机械与粘度连锁。&&&&带槽筒体是一种特殊情况。槽在进料区，进料区与筒体其余部分是热绝缘的并是深度水冷的。螺纹把颗粒推入槽内并在一个相当短的距离内形成一个很高的压力。这增加了相同输出较低螺杆转速的咬合允量，从而前端产生的摩擦热量减少，熔体温度更低。这可能意味着冷却限制吹制膜生产线中更快的生产。槽特别适合于HDPE，它是除过氟化塑料之外最滑的普通塑料。&&&& 6.材料的花费最大&&&&在某些情况下，材料成本可以占到产成本的80%——多于其他所有因素之和——除过少数质量和包装特别重要的产品比如医用导管。这个原则自然引出两个结论：加工商应该尽可能多地重复使用边角料和废品来代替原材料，并尽可能严格地遵守容差以免背离目标厚度及产品出现问题。&&&& 7.能源成本相对来说并不重要&&&&尽管一个工厂的吸引力和真正问题和上升的能源成本在同一水平线上，运行一台挤出机所需的能源仍然是总生产成本中很少一部分。情况总是这样的因为材料成本非常高，挤出机是一个有效的系统，如果引入了过多能量那么塑料就会很快变得非常热以致于无法正常加工。&&&& 8.螺杆末端的压力很重要这个压力反映螺杆下游所有物体的阻力：过滤网和污染扎碎机板、适配器输送管、固定搅拌器（如果有）以及模具自身。它不但依赖于这些组件的几何图形还依赖于系统中的温度，这反过来又影响树脂粘度和通过速度。它不依赖于螺杆设计，它影响温度、粘度和通过量时除外。就安全原因来说，测量温度是很重要的——如果它太高，模头和模具可能爆炸并伤害附近人员或机器。&&&&压力对于搅拌是有利的，特别在单螺杆系统的最后区域（计量区）。然而，高压力也意味着电机要输出更多的能量——因而熔体温度更高——这可以规定压力极限。在双螺杆中，两个螺杆相互咬合是一种更加有效的搅拌器，因此用于这种目的时不需要压力。在制造空心部件时，比如使用支架对核心定位的蜘蛛模具制造的管子，必须在模具内产生很高的压力来帮助分开的物流重新组合。否则，沿焊接线的产品可能较弱并且在使用时可能出现问题。&&&& 9.输出=最后一个螺纹的位移+/-压力物流和泄漏&&&&最后一个螺纹的位移叫做正流，只依赖于螺杆的几何形状、螺杆速度和熔体密度。它由压力物流调节，实际上包括了减少输出量的阻力效果（由最高压力表示）和增加输出量的进料中的任何过咬合效果。螺纹上的泄漏可能是两个方向中的任意一个方向。计算每个rpm（转）的输出量也是有用的，因为这表示某时间螺杆的泵出能力的任何下降。}