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高MFR的LDPE在聚烯烃色母粒中的应用

作者:中国色母粒;来源:中国色母粒;日期:2012-11-23; 总第0期。


高MFR的LDPE在聚烯烃色母粒中的应用
程晓静 丁筠 乔辉 乔博 吴立峰
(北京化工大学,北京 100029)

摘要:将熔体流动速率(MFR)分别为20,40,80,200 g/10 min的低密度聚乙烯(LDPE)分别与MFR为7 g/10 min的LDPE以质量比为1∶1共混制备颜料质量浓度为30% 的蓝色母粒。采用毛细管流变仪研究该系列色母粒的加工流变性能、着色性能及制品的力学性能,并与经典的聚乙烯蜡色母粒配方对比。结果表明:将高MFR的LDPE应用于聚烯烃色母粒体系,在不使用低分子量分散剂的情况下,可制备出综合性能优良的新型色母粒。
关键词:低密度聚乙烯 载体 色母粒 分散

  色母粒由载体树脂、颜料、分散剂三部分组成[1]。其中,载体树脂是颜料的承载体,分散剂则起着浸润颜料、分散颜料的作用。但是, 加入低分子量分散剂会降低制品的某些性能(如力学性能、制品的透明度、外观等)。高熔体流动速率(MFR)的低密度聚乙烯(LDPE)一方面与色母粒的传统载体树脂LDPE1相同,两者能够充分混合[2];另一方面,高MFR的LDPE对色母粒体系的黏度有调节作用,又可将其视为分散剂。本工作基于这一理念,选择几种高MFR的LDPE,与一般MFR的LDPE1按1∶1共混制备色母粒,考察了色母粒的加工流变性能、着色性能及力学性能,并与含有聚乙烯蜡的经典色母粒配方对比。
1 实验部分
1.1 原料
  LDPE1,MFR为7 g/10 min,上海金山石化股份有限公司生产;高MFR的LDPE,MFR分别为20,40,80,200 g/10 min,美国伊斯曼公司生产;聚丙烯(PP),K1008,中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司生产;酞菁蓝颜料,C.I.PB 15:3,上海捷虹化工集团工贸发展有限公司生产;聚乙烯蜡,LPE-4[F],北京化工大学精细化工厂生产。
1.2 仪器与设备
KS-20型双螺杆挤出机,江苏昆山科信橡塑机械厂生产;Color i5型积分球式测色仪,爱色丽有限公司生产;CEAST毛细管流变仪,CEAST熔体流动速率仪,均为意大利CEAST公司生产;JPH10型注射机,广东泓利机器有限公司生产;722型分光光度计,上海精密仪器厂。
1.3 实验步骤
  按配方(见表1)称取原料、充分混合、置于双螺杆中挤出造粒制备母粒。将母粒于90 ℃ 烘箱中干燥2 h,分别加入到PE,PP中吹膜和注塑试样。薄膜制品中颜料质量分数为1%,注塑试样中颜料质量分数为0.4%和0.5%。

 


1.4 性能测试
  力学性能的测试依据ASTM标准来进行,拉伸强度测试执行ASTM D.638-2008标准;弯曲强度执行ASTM D.790-2007标准;弯曲模量测试执行ASTM D.790-2007标准;冲击强度测试执行ASTM D.25-1999(2005)标准;冲击强度测试时,为悬臂梁、缺口冲击实验;熔体流动速率测试执行ASTMD.1238-2004c标准。
  采用毛细管流变仪测试色母粒熔体的流变曲线。毛细管长径比为20∶1,温度为190 ℃,空气氛围,剪切速率100~5 000 s-1。
2 结果与讨论
2.1加工流变性能
  在190 ℃ 下,1#~5#色母粒的MFR分别为2.314, 1.152, 2.789,3.823,10.89 5 g/(10 min)。由图1可知,LDPE1是切力变稀流体,加入酞菁蓝和高MFR LDPE后,流体性质没有改变,且流变曲线稳定连续。2#色母粒中添加了MFR为20 g/10 min的LDPE。在低剪切速率下,2#色母粒的熔体表观黏度高于纯载体料,但流变曲线接近纯载体料,且有交叉点,即等黏点。由共混理论可知,在等黏点附近,共混效果较为理想[3]。因此,采用2#色母粒着色时 只有高级会员才能浏览全部.

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