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聚全氟乙丙烯树脂宽幅薄膜成型工艺的研究
    摘要聚全氟乙丙烯(简称聚全氟乙丙烯树脂)以其高密度、高粘度及特有的高速剪切下的熔体破裂现象与通用塑料、工程塑料有着迥异的加工工艺及加工设备的要求。着重介绍了聚全氟乙丙烯树脂宽幅薄膜成型工艺的研究内容,并对模具和设备的要求加以确定。通过解决研究中的几个技术难点,成功地获得了精度高、门幅宽、质量稳定的聚全氟乙丙烯树脂薄膜。聚全氟乙丙烯(简称聚全氟乙丙烯树脂)是一种全氟的高聚物,是聚四氟乙烯经过改性的品种,由四氟乙烯与六氟丙烯按照一定的比例(一般质量比为84:1通过共聚而成,其分子式为:由于聚全氟乙丙烯树脂的全氟结构,使其基本上保留了聚四氟乙烯的性能,如优异的耐高温性、化学性和电学性、突出的表面不粘性和较高的机械强度;同时,由于在聚四氟乙烯大分子链中引入了一部分三氟甲基侧链,使其熔融粘度大幅下降,由聚四氟乙烯的1010'0Pas降低到104Pas,从而具有了热塑性,可用一般热塑性塑料的加工方法进行成型加工。聚全氟乙丙烯树脂树脂是一种结晶型的高聚物,有一个比较明显的熔点(2650C),相对密度为2.142.17。由于聚全氟乙丙烯树脂的熔融流体是一种粘弹体,属于非牛顿型液体,因此,在加工中当剪切速率超过其临界剪切速率时会产生“熔体破裂”现象,表现为内外表面呈鱼鳞状。因此,聚全氟乙丙烯树脂的制品加工通常是牺牲效率,以高温低速的方式进行的。聚全氟乙丙烯树脂薄膜生产工艺主要两种,一种是在挤出机前安装一个平缝机头((T型模),通过调节平缝的距离、控制挤出的速度和牵引速度来生产单层平膜,这种方法叫T型模法;另一种是在挤出机前安装一个管式机头,在挤出熔融的管坯中通入压缩空气,使管坯吹胀成一定尺寸的筒状薄膜,这种方法叫吹塑法。由于平缝机头(T型模)结构复杂、制造成本和技术水平较高,因此,国内大都采用设备和模具相对比较简单的吹塑法生产聚全氟乙丙烯树脂薄膜。吹塑法有三种引接方式:水平引管(平挤平叻、向上引管(平挤上叻和向下引管(平挤下叻。先前,上海市塑料研究所采用上世纪80年代研发的平挤平吹式薄膜成型加工来生产聚全氟乙丙烯树脂薄膜,用的是水平式管机头,其生产出的薄膜形状为圆筒状,产品规格:厚度为0.050.30mm、折径(圆筒薄膜双层幅宽)不大于400mm。由于聚全氟乙丙烯树脂树脂相对密度大,熔融的薄膜受重力的影响较大;又由于是水平吹塑,膜上下部位的冷却不均匀,这就导致了薄膜厚度均匀性比较差。例如厚度为0.10mm、折径为300~的聚全氟乙丙烯树脂薄膜,其厚度尺寸在圆周上的误差为士0.05mm,纵向为士0.04mm;薄膜折径的最大偏差达士30mm;为了克服用平挤平吹方法生产聚全氟乙丙烯树脂薄膜存在的缺陷,提高产品的精度和均匀性,同时也为了进一步增大产品的折径以满足用户的需求,开始了聚全氟乙丙烯树脂宽幅薄膜成型工艺的研究。www.naosinn.com
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