聚烯烃消光膜消光机理研究

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1、四川大学硕士学位论文聚烯烃消光膜消光机理研究专业：材料学学生：陈晓勇指导教师：向明教授摘要聚烯烃消光膜是由聚丙烯及消光专用料(一定比例的两种或多种不相容的聚烯烃共混物)经熔融共挤出、双轴拉伸后得到的包装用薄膜，具有高雾度低光泽、薄膜表面反射光柔和类似纸面的特点。其商业化应用较早，但是消光特征产生机理至今却没有得到深入的研究。本论文研究了聚烯烃消光膜的配方、消光特性、消光机理和表面织态结构，并对其消光均匀性控制进行了探索，同时成功实现了聚烯烃消光膜的工业生产。研究结果表明：I低熔体指数(MD、主链结构规整单一的高密度聚乙烯(HDPE)与M1在2．5∥lOmin的无规共聚聚丙烯(

2、PP．R)在I，l共混时表面粗糙度最高，消光性能最好，最适合于聚烯烃消光膜生产。2聚烯烃消光膜消光性能远优异于由单一组分树脂制得的薄膜，这在薄膜厚度较小时表现得更明显，当单一组分树脂制得的薄膜厚度变小时，其消光特性完全丧失，而聚烯烃消光膜却仍然保持着极高的消光性能；聚烯烃消光膜消光特性来源于表面散射和本体散射，其中表面散射对消光性能贡献最多，在消光层为3IIm厚时，本体散射不到总散射的l／8。3聚烯烃消光膜和单一组分树脂制得的薄膜的表面散射均由具有大粗糙度的表面织态结构引起。单一组分树脂制得的薄膜租糙的表面产生于近表面薄膜本体中晶粒隆起于表面和挤出过程中熔体弹性变化引起薄膜表

3、面的不规整性，而聚烯烃消光膜中组分熔体弹性相当小且共混造成体系内各组分的结晶度下四川大学硕士学位论文降，其大粗糙度的表面织态结构是不相容体系被拉伸时，各组分对拉伸的响应不同而造成的。聚烯烃消光膜两组分中HDPE和PP模量相差不大，但是通过对HDPE和PP进行非等温结晶动力学发现，HDPE的结晶速率远远大于PP，当体系从熔体冷却时，HDPE很快结晶并硬化，而PP则因结晶速率慢，还处在半熔融粘流态；选定HDPE和PP时，发现选用的PP的粘度是比HDPE低，HDPE被包裹在PP内，由此聚烯烃消光膜体系实际成为PE相硬、PP相软的体系，从而在低于组分熔点温度下拉伸这个体系时，产生粗糙

4、表面。4消光专用料中树脂性能、配比对聚烯烃消光表面织态结构影响相当大。HDPE的MI越低和主链结构越单～，HDPE与PP共混时对应体系表面织态结构的粗糙程度越大；而PP在主链规整性越差和MI在2．59／10min时表面织态结构粗糙程度最大。均匀，致密呈圆球状的形貌的表面织态结构能够保证消光膜消光性能的均匀性。因为聚烯烃消光膜是HDPE相畴突出于共混体系的表面产生表面织态结构，表面织态结构是对本体形貌某种程度的复制，故可以通过改善HDPE相畴的大小和分散程度来控制和设计薄膜消光表面织态结构。通过加入增加HDPE流动性的第三组分发现，新体系表面突起峰被细化，均匀程度增加。5工业生

5、产的消光膜的消光性能和表面织态结构同本论文消光机理的研究结论一致。关键词：消光膜散射雾度粗糙度表面织态结构相分离Ⅱ堕型查兰堡主兰竺堡塞AstudyontheformationofmattesurfaceofpolyolefinmattfilmsMaior-MaterialsScienceStudent：XiaoyongChenSupervisor：ProfessorMingXiangAbstractBOPPmattfilmsismadefrompolypropyleneandmattincompatiblepolyolefinblendbyco-extrusionandbia

6、xiallystretching,whichpossessbothgoodmatteandmechanicalproperties,alsohighhaze，lowgloss,paper-likeappearancAgandweakreflectingabili珥Itwascommercializedlongbefore，battheirformationofmattesurfacehadn’tbeenstudieddeeplyuptodate．ThispaperformulatesthemattlayerforBOPPmattfilmsandstudiesitsmattpr

7、operties，mattemechanism，andsurfacetexttffes，finallygetthemethodtocontr01．Itwasfoandthat：lFortimtoplayercomposedoflowerMIHDPEandPPrandomcopolymerwitha2-59／10minM1．Thebestmatteffectwillbeobtainedatthemj)【i119ratioapproaching1／1．2Martcharacteristicsofmarfil