滑石粉填充聚乙烯母料的流变性能研究

剂含量增加 以及加工温度升高而 降低 ； 乙烯母料 的黏度随母料 中滑石粉含量增加 而迅速增 大； 聚 滑石粉粒径减小 和偶联剂
含 量 增 加 使 聚 乙烯 母 料 的黏 度 略 有 下 降 。
关 键 词 ： 聚 乙烯 滑石粉 填 充 母 料 流 变 性 能
Ｒｈｅ ｌ ｇ ｃ ｌＰｒ ｐｅ ｔ ｆ Ｐｏ ｙ ｔ ｙ ｅ ｅ Ｍ ａ ｔ ｒ ａ ｃ ｌｅ ｏ ｏ ｉａ ｏ ｒｙ ｏ ｌ ｅ ｈ ｌｎ ｓ ｅ ｂ ｔ ｈ Ｆｉｌ ｄ Ｗ ｉｈ Ｔａ ｃ ｍ ｗｄｅ ｔ ｌ ｕ Ｐｏ ｒ
料 的拉 伸强 度 、 面硬 度 、 性 、 光 度 、 热性 表 刚 透 耐
１ 试 验 部 分 １ １ 主 要 原 料 ．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
低 密度 聚 乙烯 （ ＤＰ ） 牌 号 １ Ａ， 国石 Ｌ Ｅ， Ｃ７ 中 化 燕 山分公 司 。滑石 粉 ： 号 ＡＨ－２ ０ ， 均 牌 １ ５ Ｎ１ 平 粒径 约 为 １ ｚ 合 山化工 （ 宁 ） 限公 司 ；牌 １／ ｍ， 辽 有 号 ＴＴ ５ ０ 平 均粒 径 约为 ６ ｍ， 山 新 越 超 Ａ２ ０ ， 昆
乙烯 蜡 ： 乙烯 氧化 蜡 ， 号旭 东 ， 均相 对分 子 聚 牌 黏
质量 ３２ ３ ８ ；聚 乙烯 裂 解 蜡 ， 号 ４ ０ 黏 均 相 牌 ２ Ｐ，
对 分子质 量 ４９ ８ ７ ；聚乙烯 裂解 蜡 ， 号 ３ ５ ， 牌 ２ ＭＰ 黏 均相对 分子 质量 ２６ ３ 市售 。乙烯一 ７ ， 辛烯 共 聚 物 （ ０Ｅ） 牌 号 ８ ９ ， 国 杜 邦 公 司 。 乙烯一 Ｐ ， ９９美 醋 酸 乙烯酯 共 聚物 （ ＶＡ） 牌 号 １－ ， Ｅ ， ４２ 台湾 塑料 工
Ｃｈ ｎ ｚ ｏ Ｊａ ｇ ｕ，２ ３ ６ ） ａ ｇ ｈ ｕ， ｉｎ ｓ １ １ ４
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ａ ｉ ａ ｙ ｒ ｅ ｍ ｅ ｅ ｓ ｕ ｅ ｏ ｒ ｓ ａ ｃ ｈ ｎ ｌ ｅ ｃ ｆ ｔ ｅ ｔ ｐ ｎ ｅ ｃ ｐ ｌ ｒ ｈ ｏ ｔ ｒ ｗａ ｓ ｄ ｔ ｅ ｅ ｒ ｈ ｔ ｅ ｉ ｆ ｎ ｅ ｏ ｈ ｙ ｅ ａ ｄ ｌ ｕ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｈ ｉ ｐ ｒ ｉ ｇ ａ ｅ ｔ ，ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｏ ｔ ｎ ｎ ｉｅ ｏ ａ ｃ ｍ ｏ ｏ ｔ ｎ ｆｔ ｅ ｄ ｓ ｅ ｓ ｎ ｇ ｎ ｓ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ，ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｄ ｓｚ ｆｔ ｌ ｕ ｐ ｗ— ｄ ｒ ｃ ｎ ｅ ｔ ｏ ｏ ｐ ｉ ｇ ａ ｅ ｔ ｔ ｔ ｅ ｒ ｅ ｌ ｇ ｃ ｌ ｐ ｏ ｅ ｔ ｆ ＰＥ ｍ ａ ｔ ｒ ａ ｃ ｆ ｌ ｄ ｅ ， ｏ ｔ ｎ ｆ ｃ ｕ ｌ ｇ ｎ ｏ ｈ ｈ ｏ ｏ ｉａ ｒ ｐ ｒ ｙ ｏ ｎ ｓ ｅ ｂ ｔ ｈ ｉ ｅ ｗｉｈ ｌ ｔ ｔ ｌｕ ｐ ｗｄ ｒａ ｉｆ ｒ ｎ ｈ ａ ａ ｅ ａ ｃ ｍ ｏ ｅ ｔｄ ｆｅ ｅ ｔｓ ｅ ｒｒ ｔ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｒ ｅ ｌ ｇ ｃ ｌ ｕ ｖ ｆＰ ａ ｔ ｒ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｏ ｏ ｉ ａ ｒ ｅ ｏ Ｅ ｍ ｓ ｅ — ｃ ｂ ｔ ｈ ｓ ｏ ｓ“ ｈ ａ ｈ ｎ ｉ ｇ ．Ｔｈ ｈ ａ ｉ ｃ ｓ ｔ ｆＰＥ ｍａ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｒ ａ ｅ ｔ ｈ ｎ ａｃ ｈ ｗ ｓ ｅ ｒｔ ｉｎ ｎ ” ｅ ｓ ｅ ｒｖ ｓ ｏ ｉ ｏ ｓ ｅ ｂ ｔ ｈ ｄ ｃ ｅ ｓ ｓ ｗｉ ｔ ｅ ｉ — ｙ ｈ ｃ ｅ ｓ ｆｄ ｓ ｅ ｓ ｎ ｇ ｎ ｏ ｔ ｎ ｎ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ． Ｗ ｉｈ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｏ ａ ｃ ｍ ｒ ａ ｅ ｏ ｉｐ ｒ ｉ ｇ ａ ｅ ｔ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓ ｎ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｔ ｈ ｏ ｔ ｎ ｆ ｔ ｌｕ
１ ３ ３ 性 能测试 ．．
亲５ 挺７ ０ ０
３０ ０
１０ ０
图 ２ 旭 东 蜡 含 量 对 母 料 流 变 性 能 的 影 响
注 ： Ｄ Ｅ／ 石 粉质 量 比为 ３ ／ ０ Ｌ Ｐ 滑 ０７ ，
母 料流 变性 能测 试 ： 母料 加入 毛细 管流 变 将 仪 的双筒之 中 ， 在一 定温度 下测 定黏 度 随剪切 速 率变 化 的流变 曲线 。
２ ２ 加 工温度 对母 料流变 性 的影 响 ．
旭东 蜡 质 量 分数 为 ５ ０ 的母 料 在 不 同 温 ．％
度下 的流 变性 能见 图 ３ 从 图 ３可 以看 出 ， 。 随着 加工 温度 的升 高 ， 料 的黏度逐 渐 降低 。 母 从表 １ 以看 出 ， 着 剪 切 速率 的增 大 ， 可 随 母
的母料 高 ， 同属 于聚 乙烯 蜡类 的 ３ ５ ２ ＭＰ的 黏 均
相 对分 子质 量相 对较 小 ， 母料 黏度 较小 。而 随 其 着 剪切 速率 的增 加 ， 散剂 对于母 料 黏度 的影 响 分
减 小 。从实 际挤 出过 程来 看 ， 用 弹性体 做分 散 使
械厂 ； ＸＭＴ 高 速 混合 机 ， 宁 阜 新 轻 工 机 电 设 辽
备厂 ； Ｈ２ ０ Ｒ ０ ０型 毛 细 管 流 变 仪 ， 国 马 尔 文 仪 英
器有 限公 司 。 １３ 试 验 方 法 ．
旭 东 蜡 ４０ 曲线 近 乎 重 合 。 ２Ｐ
１ ３ １ 滑 石粉 活化 ．．
１ ０ ７０ １５ ０ ０ １３０ ０ ｌ １０ ｏ ９０ ０
工 温 度 等 方 面 分 析 了 滑 石 粉 填 充 母 料 的 流 变
性能。
现
代
塑
料
加
工
应
用
２１ ０ １年 ４月
为 ５ ｍ， 海化 工有 限公 司 。钛 酸酯 偶联剂 ， 艾 牌
号 Ｔ ＭＣ １０ 安 徽 天 长 绿 色 助 剂 有 限公 司 。聚 一３ ，
能 的影响 见 图 ２ 。
细 粉体有 限公 司 ；牌 号 ＡＨ一１ １ ， 均 粒 径 约 ５２０ 平
收 稿 日期 ：０ ０１ －７ 修 改 稿 收 到 日期 ：０ ＩＯ一 ８ ２ １—１０ ； ２ １－ｌ２ 。 作 者 简 介 ： 冬 冬 ， 士研 究 生 ， 究 方 向 为塑 料 加 工 与 应 郝 硕 研
用 Ｅ ｍａ ： ３ ０ ７ ６ ＠ ｑ ． ｏ 。 － ｉ ４ ９ ６ ６０ ｑ ｃ ｒ ｌ ｎ
１所 示 。
流变 曲线趋 于 一 致 。综合 考虑 旭 东 蜡 质量 分 数
为 ５ 较好。
从 图 １中可 以看 出 ， 加入 不 同分散 剂 的母料
都 表现 出剪 切 变 稀 行 为 。而 加 入 Ｅ Ａ 和 Ｐ Ｖ ＯＥ
弹 性体 的母 料在 低 剪 切 下 黏度 较 加 入 聚 乙烯 蜡
（ 州 大 学 材 料 科 学 与工 程 学 院 ， 苏 常州 ， １１ ４ 常 江 ２３６）
摘 要 ： 用 毛 细 管 流 变 仪 研 究 了不 同剪 切 速 率 下 分 散 剂 种 类 及 用 量 、 工 温 度 、 石 粉 含 量 及粒 径 以及 偶 联 剂 含 量 对 滑 采 加 滑 石 粉 填 充 聚 乙烯 母 料 流 变 性 能 的影 响 。结 果 表 明 ， 乙烯 母 料 的 流 变 曲 线 出现 “ 切变 稀 ” 为 ； 乙烯 母 料 的 黏 度 随 分 散 聚 剪 行 聚
业 股份有 限公 司。 １ ２ 仪器 设备 ． Ｓ 一５型 双螺 杆 挤 出机 ， 京 广 大 橡 塑 机 ＨＪ３ 南
置
糯
图 １ 不 同分 散 剂 种 类 对 母 料 流 变 性 能 的 影 响
注 ： ＤＰ ／ 石 粉／ Ｌ Ｅ滑 分散 剂 质 量 比 ３ ／ ０ ５ ０７／ ， 滑石 粉 为 ＴＴＡ ５ ０ 测 定 温 度 为 １ Ｏ℃ ； ２０ ， ９
等 诸 多性能 ， 工 时对设 备 的磨损 较 小［ 。 加 １ ］ 滑石粉 填充 聚 乙烯 母 料 用 于 吹 塑 薄膜 的生 产时 ， 其流 变性 能对 成 型加工 有 重要影 响 。 目前
有 关滑 石粉 填充母 料 流 变行 为报 道较少 ， 研究 本
从 分 散剂 种 类 、 散 剂 含 量 、 分 滑石 粉 填 充 量及 加
ｐ ｗｄｅ ｎｃ ｅ ｓｎｇ， ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ｈ ｏ ｒｉ ｒ ａ ｉ ｈｅ ｖ ｓ ｏ ｉｙ ｓ ｏｗｓ ｒ ｐｉ ｌ ｎ ｒ ａｓｎ ａ ｄ ｙ ｉ ｃ ｅ ｉ ｇ． Ｔｈｅ ｖ ｓ ｏｓｔ ｅ ｒ ａ ｅ ｌｇｈ ｌ ｉｃ ｉｙ ｄ ｃ ｅ ｓ ｓ ｓｉ ｔｙ ｗｉｈ ｔ ａ ｌｏｆｔ ｌ ｕｍ ｏ ｄ ｒｓ ｚ ｎｄ ｉ ｒ ａ ｅ ｏ ｏｕ ｉ ｇ ａ ｎｔｃ ｎｔ ｎｔ ｔ ｈｅ ｆ ｌ ａ ｃ ｐ ｗ ｅ ｉｅ ａ ｎｃ ｅ ｓ ｆｃ ｐｌｎ ｇｅ ｏ ｅ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｏ ｙ ｔ ｙ ｅ ｅ ａ ｃ ｍ ｏ ｅ ；ｆ ｌ ｇ ｍ ａ ｔ ｒ ａ ｃ ｙ ｗｏ ｄ ：ｐ ｌ ｅ ｈ ｌ ｎ ；ｔ ｌｕ ｐ ｗｄ ｒ ｉ ｉ ｓ ｅ ｂ ｔ ｈ；ｒ ｅ ｌ ｇ ｃ ｌｐ ｏ ｅ ｔ ｌｎ ｈ ｏ ｏ ｉ ａ ｒ ｐ ｒ ｙ
无 机 矿 粉 填 充 塑料 可 降低 成 本 ， 善 塑 料 改 制 品某些 方 面的性 能 。滑石 粉呈 片层 状 结构 ， 具 有 较 大 的径 厚 比， 以适 当的量 填加 可 以增加 材 其
时 ， 母 料 的流 动 性改 善很 明显 ； 对 当旭 东 蜡质 量 分 数增 大到 ７ ５ 之后 ， 系黏 度变 化 已不是 很 ． 体
明显 。当剪 切速 率增大 时 ， 料在 高剪 切速 率下 母
选择 了不 同牌 号 的 聚 乙 烯 蜡 和 Ｐ ＯＥ， ＶＡ Ｅ
弹性 体作 为分 散剂 进行 对 比 ， 流变 性能 结果 如 图
Ｈ ａ ｎ ｄ ｎ Ｄｉ ｇ Ｙｏ ｇ ｏ ｇ ｏ Ｄｏ ｇ ｏ ｇ ｎ ｎ ｈ ｎ
（ ｐ ｒｍ ｅ ｔｏ ａ ｅ ｉｌ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＭ ｔ ｒａｓ ｃｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅ ｉｇ，Ｃ ａ ｇ ｈ ｕ Ｕｎｖ ｒ ｉｙ ｈ ｎ ｚ ｏ ｉ ｅ ｓｔ ，
滑 石粉 为 ＴＴ ５ ０ 测 定 温 度 为 １ ０。 Ａ２ ０ ， ９ Ｃ。
从 图 ２ 以看 出 ， 论是低 剪 切速率 下还 是 可 无
２ 结果 与讨论
２ １ 分 散 剂 种 类 及 用 量 对 母 料 流 变 性 能 的 影 响 ．
高剪 切速 率下 ， 料的 黏度都 会 随着旭东 蜡含 量 母 的增 加 而降 低 。旭 东 蜡 质 量 分数 从 ０到 ５ ０ ．
将滑 石粉 与钛 酸酯偶 联 剂 按 质量 比 １ ０： ０ ２
加 入 高 速 混 合 机 中 ， 定 温 度 ８ ℃ ， 合 设 Ｏ 混
３ ｎ 出料冷 却 即得活性 滑 石粉 。 ０ｍｉ。
１ ３ ２ 填充母 料 制备 ．． 将 活性 滑石 粉 与 Ｌ Ｅ 以及 分 散 剂 在 高速 ＤＰ 混 合机 中预 分散后 ， 入到 双螺杆 挤 出机 中熔融 加 挤 出造 粒 ， 制得填 充母 料 。
现 代 塑 料 加 工 应 用
２ ０ １１年 第 ２３卷 第 ２ 期
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Ｍ ０ＤＥＲＮ ＰＬＡＳＴＩ ＣＳ ＰＲ０ＣＥＳ Ｉ Ｓ ＮＧ ＡＮＤ ＰＬＩ ＡＰ ＣＡＴ１ ０ＮＳ
滑石 粉 填 充聚 乙烯 母 料 的 流 变 性 能研 究
郝冬冬 丁永 红