茂金属与LLDPE共混的流动性！好的理论技术让你的产品质量翻一翻~

时间：Nov 11, 2020| 来源：

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茂金属聚乙烯(mPE)是由茂金属催化剂合成的聚烯烃，具有优异的物理性能。mPE与通用聚乙烯(PE)共混，是提高通用PE物理性能的重要途径，也是解决mPE加工困难的重要手段。评估聚合物拉伸流动性的重要参数熔体强度是决定材料成型加工性的一个非常重要的性能。

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原料及设备

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样品制备

将mLLDPE分别与LLDPE、LDPE1、LDPE2的粒状料按质量比10/90，20 /80，30/70，40 /60，50/50混合均匀，然后混合物分别经双螺杆挤出机在160～220℃温度下造粒得到共混物。加料螺杆转速为20r/min，挤出双螺杆转速为100r/min。

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共混物流动性

由两种PE组成的共混物的MFR与每一种PE材料的MFR及其在共混物熔体中所占的体积含量有关。三种共混物的MFR随mLLDPE含量的变化见图1。由图1中可以看出：mLLDPE和LDPE1共混物的MFR随mLLDPE含量增加而增大。

mLLDPE和LLDPE及mLLDPE和LDPE2 共混物的MFR随mLLDPE含量增加而减小，原因在于mLLDPE的MFR大于LDPE1 而小于LLDPE和LDPE2。mLLDPE和LLDPE共混物的MFR减小要小于mLLDPE和LDPE2共混物，原因可能在于LDPE2分子中长支链较多，共混物熔体中分子链缠结严重从而使流动性下降。

从图中还可看出：在某些共混配方比例下，共混物熔体的流动性会小于单一共混组分，这种现象在共混物加工过程中应引起注意。

图1　mLLDPE用量对共混物的MFR的影响

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溶体强度

熔体强度是指聚合物熔体在受到拉伸时所能承受的最大拉力，熔体强度是评估聚合物拉伸流动性的重要参数，反映了聚烯烃熔体的抗延伸以及抗熔垂性，是决定材料成型加工性的一个非常重要的性能。近年来，熔体强度已经被认为是聚合物成型过程涉及到拉伸和牵引操作的重要的成型参数之一。

例如在吹膜中，一个关键的加工参数是膜泡的稳定性，这一参数就是由材料的熔体强度决定的，材料的熔体强度低，膜泡不稳定易破裂；熔体强度高，膜泡很稳定不易破裂。所以对熔体强度的深入研究，可以帮助我们了解影响聚烯烃熔体强度的因素以及提高熔体强度的方法，从而提高材料的加工性以获取高性能的制品。

图2中横坐标为收卷轮即时牵引速度与初始牵引速度之比，纵坐标为测力轮显示的熔体所受拉力(图3 ～图5同)。从图2可以看出：在相同温度下，LDPE1的熔体强度最高，LDPE2 的熔体强度次之，而LLDPE和mLLDPE的熔体强度接近，对比表1中数据分析可知：摩尔质量和支化是影响熔体强度的重要因素，特别是支化度影响更大。

这是因为分子链上存在的长支链结构提高了分子链之间相互缠结程度因而其熔体强度较高，而LLDPE主干分子链上只有少量短小的支链，分子链间相互缠结少，因此其熔体强度不及与其摩尔质量相近的支化型LDPE。由于测试原始数据(图2中虚线所示)对测试条件非常敏感，极小的波动都会在结果中反映出来，因此用仪器附带的拟合功能对测试结果进行模型拟合(图2 中实线所示为拟合曲线)，以更好地反映样品熔体拉伸特征。