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茂名众和SUNION系列SBC(K胶)塑料

详细介绍
 

K树脂

SBC透明抗冲树脂简介
湘樟塑胶代理的丁苯透明抗冲树脂与在国内市场俗称K-树脂、K-胶、K-料或透明不散胶为相同类型的产品,是一种以苯乙烯和丁二烯为单体,以烷基锂为引发剂,在环己烷/己烷溶剂中采用阴离子溶液聚合工艺生产的一种具有嵌段结构和/或渐变结构、无规结构的线型或星型的高分子透明树脂。

产品性能特点
●高透明、高光泽、高抗冲、抗折性好、无毒、低密度。
●极易和其它聚合物共混改性9如GPPS、SAN、PP等。
●易加工、易着色、易印刷。

产品用途
●透明片材:橱窗及展示瓶、厨房用品、速冻包装盒、各种容器和顶盖等。
●透明薄膜:食品包装薄膜、保鲜薄膜、柔性医药店包装、透气膜等。
●透明器件:医疗器件、运动器材、玩具、衣架、家电外壳、生产用品与装饰品等。

加工方法
●本产品可采用注射成型、片材挤出、热成型、吹塑成型、流延薄膜挤出等。

产品包装
●本产品采用纸塑复合袋包装,每袋净重25千克。

注意事项
●本产品应存放在阴凉、干燥处。

丁苯透明抗冲树脂具有以下优良特点:
高透明、高光泽:透明性与PMMA、GPPS相当,与PC接近;
耐冲击、抗折性好:冲击性能与HIPS相当,远高于GPPS,耐反复折叠而不断裂,产品破碎后,破损处不产生尖的棱角;
采用洁净生产工艺,产品无毒无害,符合食品医疗卫生标准,适合作食品和医疗包装材料使用;
其薄膜具有刚性、透气性能好,外表保持性好,不会因薄膜收缩而对所包装的物品进行崩紧压缩;
易着色:色料极易与产品混匀,且分散均匀,适宜生产透明或半透明、浅色制品;
易印刷:其薄膜、瓶、板材等制品只要采用电晕处理即可印刷、甚至不处理即可印刷;
回用性能好,若不是采用极端的加工和粉碎回收,边角料等可反复多次回收利用,而且在机械、光学性能和加工性能上基本上不发生变化。
使用方式多样,既可单独使用,也可与其它聚合物共混改性,且极容易,如与GPPS、SAN等共混,在合适的工艺条件下能保持共混物的透明性,提高抗冲击性能,再如与PE、PP共混可产生明显的珠光效应;
加工性能好,加工方便,可在通用的设备上进行加工,不需要对设备进行昂贵的改动,不必要对工艺大规模的改动,且在加工前一般不需要预先加热除湿;加工方式多样,可采用注塑、挤出、中空成型、吹膜、流涎膜、热成型等方式生产。

物理和化学性能
丁苯透明抗冲树脂是一种以苯乙烯和丁二烯为单体的共聚物,根据牌号不同,其含苯乙烯介于70%到85%之间,而丁二烯仅为30-15%,其中的聚苯乙烯嵌段为连续相,聚丁二烯段为分散相,因此产品表现为塑料的性质。由于分子链上的聚丁二烯链段含有不饱和双键,仍有一定的活性,遇到高温或其他过氧化物、强光等条件,可进行氧化交联降解、或进行接枝改性,以及进行高压加氢反应等。从其分子结构来说,具有聚苯乙烯和聚丁二烯嵌段链段、丁二烯/苯乙烯渐变链段、丁二烯和苯乙烯无规链段,各链段的长短和不同排列组合,以及线型或星型结构,使丁苯透明抗冲树脂机械、光学和热性能多样化。

丁苯透明抗冲树脂的外观为透明无色、圆球状或椭圆状颗粒,粒子的尺寸在任意方向上应为(2~5)mm,不含有大于0.3μm的金属杂质和其他可见机械杂质。其表观密度约为1.01g/cm3,堆积密度约为0.62g/cm3。

表1 丁苯透明抗冲树脂的物理性能

测试项目
Properties
单位
Unit
SL-801G 性能
SL-801G Value
SL-803G 性能
SL-803G Value
SL-805F 性能
SL-805F Value
SL-838F 性能
SL-838F Value
外观
Appearance
- 无色透明颗粒
Clear pellet
无色透明颗粒
Clear pellet
无色透明颗粒
Clear pellet
无色透明颗粒
Clear pellet
分子结构
Structure
- 线型
Liner
线型或星型
Liner
线型
Liner
线型
Liner
苯乙烯/丁二烯比
St/Bd ratio
- 75/25 75/25 75/25 70/30
密度
Density
g/cm3 1.01-1.03 1.01-1.03 1.01-1.03 1.00-1.02
堆积密度
Buck density
g/cm3 0.62 0.62 0.62 0.62
透气性 cc.mm/㎡.24h ~200 ~200 ~200 -
透水蒸气性 g.mm/㎡.24h 2.5~2.9 2.5~2.9 2.5~2.9 -

表2 各类化学品对丁苯透明抗冲树脂的影响

类别 化学品 溶解 软化 渗透 类别 化学品 溶解 软化 渗透
水基物     有机溶剂 烃类    
牛奶制品     醇类    
糖浆     酯类    
去垢剂     醚类    
盐溶剂      
油类 矿物油    
植物油  
甘油  

注:表中“√”表示丁苯透明抗树脂不抗溶解和软化渗透,即能溶解、软化、渗透。
丁苯透明抗冲树脂溶于大部分溶剂或在溶剂中溶胀,但不受甲醇、乙醇及其水溶液所影响。一般来说,本产品可用于装干的食品、肉制品的冷冻制品,但不适用于多油食品,如黄油和人造黄油。另外,不饱和油脂引起包装容器的破裂比饱和油脂的速度更快些。

渗透性
丁苯透明抗冲树脂薄膜的抗渗性能相当低,其薄膜或多层共挤薄膜能改变氧气、二氧化碳和水蒸气的摄入和释放量,平衡了被包装的水果和蔬果的氧气、二氧化碳和水的状态,减慢了熟化进程,这对水果、蔬菜等食品包装有保鲜作用,但是,一旦打开包装,又恢复了正常的熟化进程,能有效地增加蔬果的保存期。

有毒有害金属和有机化合物的检验
丁苯透明抗冲树脂是一种无毒无害的热塑性塑料,符合医疗卫生使用,符合国际检测要求的实验室广州通标SGS公司对本产品按欧盟包装材料标准进行检验,检验结果如表3和表4:

表3 有毒有害金属检验结果

White translucent plastic grains Limit
铅Lead content(Pb) N.D. <1000ppm
镉Cadmium content(Cd) N.D. <1000ppm
汞Mercury content(Hg) N.D. <1000ppm
六价铬Hexavalent Chromium content(Cr(VI)) N.D. <1000ppm
注:N.D.=无检出(<2ppm)

 

表4 聚溴联苯/聚溴二苯醚检验结果

  White translucent plastic grains Limit
Flame Retardants    
聚溴联苯Polybrominated Biphenyls(PBBS)    
Monobromobiphenyl N.D. <1000ppm
Dibromobiphenyl N.D.  
Tribromobiphenyl N.D.  
Tetrabromobiphenyl N.D.  
Pentabromobiphenyl N.D.  
Hexabromobiphenyl N.D.  
Heptabromobiphenyl N.D.  
Octabromobiphenyl N.D.  
Nonabromobiphenyl N.D.  
Decabromobiphenyl N.D.  
聚溴二苯醚Polybrominated   <1000ppm
Diphenylethers(PBDEs)(Mon-non)    
Monobromodiphenyl ether N.D.  
Dibromodiphenyl ether N.D.  
Tribromodiphenyl ether N.D.  
Tetrabromodiphenyl ether N.D.  
Pentabromodiphenyl ether N.D.  
Hexabromodiphenyl ether N.D.  
Heptabromodiphenyl ether N.D.  
Octabromodiphenyl ether N.D.  
Nonabromodiphenyl ether N.D.  
Decabromodiphenyl ether N.D.  
注:N.D.=无检出(<5ppm)

从上表可看出,没有从本产品中检测到铅、镉、汞和六价铬,以及聚溴联苯和聚溴二苯醚,本品为无毒无害、符合食品卫生要求。
丁苯透明抗冲树脂共聚物符合美国食品药品管理员FDA 21 CFR 177 1640条款和欧洲EEC指引90/128/EEC之所以修订条款的规定,用作食品的包装。丁苯透明抗冲树脂可在医用制品中使用,适合当作USP VI-50材料使用,可以采用环氧乙烷气体或γ-射线消毒。

光学性能
透光率是透过试样的光通量与入射光的光通量之比。丁苯透明抗冲树脂和有机玻璃一样能透过垂直入射光的92%,在聚合物-空气界面上,大约反射掉4%。

雾度也称浊度,透明塑料的内部或表面由光散射造成的云雾状或混浊的外观,透射光线偏离入射光线轴线2.5°以上的光通量与透过光通量的百分量,一般是由于材料表面缺陷、密度变化或产生光散射的杂质引起的。

丁苯透明抗冲树脂具有的独特光学性能,如优良的透明度和透光率,很低的雾度,成功地应用在展示罩、包装及仪器面板。与其他透明塑料相比,如GPPS、PC、PMMA、PVC和PET等,丁苯透明抗冲树脂最显著的特点是清澈而坚韧。丁苯共聚物的连续相聚苯乙烯嵌段是透明的,分散相渐变段和聚丁二烯链段成3×10-2~5×10-2μm球形,形成无定形结构,小于可见光的波长,遇光照射时,在两相界面处于一般不发生散射或折射,这样使丁苯透明抗冲树脂广泛用作展示窗口材料、透明容器、透明包装膜等,展示其包装的物质的外观。

丁苯透明抗冲树脂的透明很好,甚至比透明工业树脂如SAN、醋酸纤维素、聚苯乙烯还要好,因为后者常带有浅蓝色或浅黄色,而丁苯透明抗冲树脂为无色聚合物。

虽然丁苯透明抗冲树脂和GPPS的折光率相差比较大,但是GPPS能与丁苯透明抗冲树脂的聚苯乙烯链段溶合在一起,因而可以共混得到透明产品。

表5 丁苯透明抗冲树脂的光学性能

测试项目
Properties
单位
Unit
SL-801G 指标
Specification
SL-803 指标
Specification
SL-805F 指标
Specification
SL-838F 指标
Specification
透光率
Transmittance
% ≥90.0 ≥90.0 ≥90.0 ≥89.0
雾度
Haze
% ≤5.0 ≤5.0 ≤5.0  
黄色指数
Yellowness index
 
b <1 <1 <1 <1 <1
折光率 1.574 1.574 1.574 1.574 1.574

力学性能
拉伸强度是在拉伸试验过程中,试样的有效部分原始横截面单位面积所承受的最大负荷。断裂伸长率为由于试样被拉伸,试样断裂时,试样有效部分标线间距离的增加量与初始标距之比的百分率。屈服强度为拉伸屈服强度是在出现屈服点时,试样有效部分的原始横截面单位面积所承受的负荷。

拉伸试验是度量材料能承受把它拉断的拉力的大小,同时测定材料在断裂之前能伸长到什么程度,而拉伸模量表示材料的相对刚度。

弯曲强度是材料承受垂直作用于其纵轴上的弯曲力的能力。弯曲负载所产生的应力是压缩应力和拉伸应力的组合。

抗冲击性是材料在冲击负载下抵抗断裂的能力或在高速应力作用下抵抗断裂的能力。冲击强度是对试样施加一次冲击弯曲负荷,试样破裂时单位宽度所消耗的能量。丁苯透明抗冲树脂既有刚硬的分子链段,同时亦有柔性的分子链段,由于分子的大链段能解缠结,能对机械应力作出快速响应,所以具有高的抗冲强度。

拉伸性能、冲击性能根据丁苯透明抗冲树脂的相对分子质量的大小及其分布、苯乙烯含量、分子结构及组合、是否充油和充油量的变化而变化。

丁苯透明抗冲树脂是一种硬而韧的材料,被拉伸时,具有明显的转折,开始时随应变线性增加,试样被均匀拉长,伸长率达2.5%,到达屈服点后,试样出现“细颈现象”,随后细颈逐渐发展,应力几乎不变而应变不断增加,直到细颈发展完成,此时应变高达100%,进一步拉伸,细颈被均匀拉细,应力缓慢逐步升高,最大应变可高达400%,直到试样断裂。

丁苯透明抗冲树脂对缺口冲击很敏感,事实上,用这种实验测得的冲击强度仅稍高于通用聚苯乙烯。但是,当用无缺口悬臂梁试验冲击强度时,则其冲击强度要比通用聚苯乙烯高得多。

表6 丁苯透明抗冲树脂的力学性能

测试项目
Properties
单位
Unit
SL-801G 指标
Specification
SL-803 指标
Specification
SL-805F 指标
Specification
SL-838F 指标
Specification
硬 度 Shore D
Hardness shore D
  71.0±4.0 71.0±4.0 69.0±4.0 59.0±4.0
屈服拉伸强度
Tensile strength at yield
Mpa ≥28 ≥23.5 ≥24.5 ≥13.0
断裂伸长率
Elongation at break
% ≥20 ≥150 ≥160 ≥180
弯曲强度
Flexure strength
Mpa ≥40 ≥34 ≥36 ≥18
弯曲模量
Flexure modulus
Mpa ≥1700 ≥1600 ≥1500 ≥1000
悬臂梁冲击强度
Izod impact strength
J/m ≥27.0 ≥27.0 ≥40.0 NB

注:NB是指用10.8J摆锤打不断。

 

图1.丁苯透明抗冲树脂与其他树脂的拉伸曲线图
图1.丁苯透明抗冲树脂与其他树脂的拉伸曲线图
热性能
丁苯透明抗冲树脂对温度的变化极为敏感,在不同温度条件下,力学、电学或化学性能就具有显著的不同;同时,其具有部分结晶和部分无定形结构,所以具有相当的力学性能和一个逐渐软化的范围。

热变形温度是将塑料浸在一种等速升温的合适液体传热介质中,在简支梁的静弯曲负荷作用下,试样弯曲变形达到规定值时的温度,是塑料耐热性的一种量度。热变形温度可以在一狭窄的温度区间内,区分哪些材料会失去刚性,哪些材料在高温下能经受住较轻的负载。热变形温度是一种单点测定指标,不能表示塑料长期的耐热性。

维卡软化温度是在选定的均匀升温速率和规定的负荷作用下,使截面积为1mm2的圆柱状平头针针入热塑性塑料试样1mm深度时的温度。维卡软化点不能代表材料的使用温度。从该实验得到的数据,在比较热塑性材料热软化品质方面也是有用的。

丁苯透明抗冲树脂的热变形温度一般在70℃以上,而维卡软化点在80℃以上,一般建议在使用时,要低于热变形温度下使用,以及在低于热变形温度下出模,否则会产生变形,影响使用。

表7 丁苯透明抗冲树脂的热性能

测试项目
Properties
单位
Unit
SL-801G 指标
Specification
SL-803 指标
Specification
SL-805F 指标
Specification
SL-838F 指标
Specification
维卡软化点
Vicat softening temperature
≥84 ≥80 ≥83 ≥72
热变形温度
Heat deflection temperature
≥70 ≥70 ≥74 ≥62
玻璃转化温度
Glass transition temperature
-70和115 -70和115 -70和115 -80和115
尺寸稳定性
Stability
         

电性能
高聚物的电学性质,就是研究在电场作用下,高聚物分子运动所表现出来的介电性,电导以及绝缘强度等特性。

丁苯透明抗冲树脂具有优良的电学性质,例如它的体积电阻系数高达1016Ω-cm,介电常数小到2左右,介质损耗低到10-4

表8 丁苯透明抗冲树脂的电性能

测试项目
Properties
单位
Unit
SL-801G 性能
Value
SL-803 性能
Value
SL-805F 性能
Value
SL-838F 性能
Value
介电常数
Dielectric constant
         
体积电阻
Volume resistivity
Ω.cm ~10×1016 ~10×1016 ~10×1016 ~10×1016
表面电阻
Surface resistivity
Ω ~10×1016 ~10×1016 ~10×1016 ~10×1016

流动性能
熔体流动速率是测量热塑性塑料在规定的温度和压力条件下,熔体每10分钟通过标准口模的重量。一般来说,材料的分子量越大,其熔体流动速率数值越小,熔融粘度越大;流动性越小,在塑料成型加工上选择的加工温度亦高。熔体流动速率是一种单点试验,其流动速率是在温度和几何条件都固定的情况下以单一剪切应力和剪切速率测得的结果。本公司生产的丁苯透明抗冲具有不同级别的产品,以适应市场需要。

由于熔体流动速率的测量只是考虑聚合物在某一点的行为,要研究丁苯透明抗冲树脂在不同的温度和剪切应力、剪切速率下的流动性能,则需要用流变性能来表达。

图2.储能模量Gˊ和损耗模量G〞在180℃和220℃随应变的变化曲线
图2.储能模量Gˊ和损耗模量G〞在180℃和220℃随应变的变化曲线
图2 储能模量Gˊ和损耗模量G〞在180℃和220℃随应变的变化曲线 丁苯透明抗冲树脂在180℃时线性粘弹性区的范围是应变小于15%,220℃时线性粘弹性区的范围是应变小于10%,说明其随着温度的升高线性粘弹区的范围变小。同时在较低温度(180℃)下,线性弹性范围内Gˊ略高于G〞,当温度升高到220℃时,G〞远大于Gˊ,说明随着温度的升高,材料的粘性逐渐占了主导地位。
图3.不同温度下的稳态剪切速率扫描曲线
图3.不同温度下的稳态剪切速率扫描曲线
 
图4.不同温度下的动态频率扫描曲线
图4.不同温度下的动态频率扫描曲线
 

从上两个图可以看出:随着温度的升高,粘度曲线向下移动;随着剪切速率的增加粘度下降,剪切变稀现象明显。在该条件下,均未出现牛顿平台区,而是在较低的剪切速率或角频率时,就出现明显的剪切变稀。这与一般的线性均相聚合物体系是不同的,主要是由于分子量较大,分子量分布宽造成的。丁苯透明抗冲树脂是苯乙烯和丁二烯的嵌段共聚物,苯乙烯是硬段,丁二烯链段是软段,在180℃时,低剪切速率时丁二烯链段由于比较柔顺,容易解缠结,粘度降低,随着剪切速率的增加,苯乙烯链段开始解缠结,使粘度下降加速。当温度升高到200℃和220℃时,其解缠能力更强,曲线没有明显的转折。

因此,丁苯透明抗冲树脂对温度和剪切速率都比较敏感,在高温(≥220℃)下出现微相分离,建议在进行加工成型时对温度和螺杆转速等工艺条件要严格控制,以避免不同工艺条件下聚合微观形态不同,从而造成产品宏观性能的差异。

图5.丁苯透明抗冲树脂的动态力学温度谱
图5.丁苯透明抗冲树脂的动态力学温度谱

丁苯透明抗冲树脂是苯乙烯和丁二烯共聚的嵌段共聚物,以聚苯乙烯为连续相,聚丁二烯为分散相,因此出现两个玻璃转变区。图5 给出了丁苯透明抗冲树脂的DMTA 温度谱,其中,低温玻璃化转变是聚丁二烯和渐变段的贡献,高温玻璃化转变是聚苯乙烯的贡献,在低温玻璃转变区,储能模量跌幅度比较小,损耗峰的强度低;而在高温玻璃化转变区,储能模量跌幅比较大。Tg1 和Tg2 分别为-75℃和115℃,说明聚苯乙烯段和聚丁二烯段、渐变段不能完全混溶。

表9 丁苯透明抗冲树脂的熔体流动速率

测试项目
Properties
单位
Unit
SL-801G 指标
Specification
SL-803 指标
Specification
SL-805F 指标
Specification
SL-838F 指标
Specification
熔体流动速率
Melt flow index
g/10min 8.00±2.00 8.00±2.00 8.00±2.00 8.50±2.00

丁苯透明抗冲树脂的应用和成型加工
产品用途
-丁苯透明抗冲树脂以其卓越特点,将高透明度、美观及抗冲击性能集于一身,并且无毒,符合食品医药卫生要求,被广泛用于制造透明、坚硬和柔韧制品,在以下各方面均有应用:
家庭日常用品:衣架、杯子、盖子、瓶、合页式盒子、箱包衬里、衣服挂钩、箱包的拉手等。
食品包装和容器:各类非油性干湿食品、醇性和酸性的包装,如饮料杯、冰淇淋杯、蛋糕底托、饼干盒及托、糖纸、鲜果蔬菜袋等。
儿童玩具:玩具破损后不产生锐角,起保护作用,可用于玩具壳等。
文化用品:透明笔套、透明笔盒、直尺等。
办公用品:文件夹、文件盒、割纸刀等。
医疗器械:医疗人工肺,注射器,胶管,生物培养皿,医药用包装用品。
透明展示器:透明灯罩、灯壳和灯前镜、眼镜的定型片可镜框、电器仪表的观察镜等。
透明透明鞋材:牛筋底、水晶鞋等。
也可以作为抗冲改性剂和光泽增强剂,以与GPPS、HIPS、PP、PC、ABS、AS、SAN掺合制成各种塑料合金,不仅可以降低成本,还可改善如ABS、HIPS表面光泽性差和提高延伸率,有的可产生十分显著的珠光效应,已有许多产品,如与PP掺混生产珠光效应。

丁苯透明抗冲树脂加工性能优良,加工温度范围宽、能耗低、省工时,能采用通用树脂各种加工手段,如注塑、片材挤出和中空吹塑、吹塑薄膜和流延膜、热成型等,方便地加工成各种制品,且易印刷与装饰、焊接、粘接等;如薄膜,比其他聚合物有更高的透气性,凭借这个优势,包装的果蔬能延长保鲜时间,满足保持新鲜的要求。

丁苯透明树脂可方便地与其它树脂共混。它与聚苯乙烯(PS)可随意混合,使混合物的韧度可以根据需要而调整,制成具有高透明度、高冲击强度的食品包装材料等。如在透明片材PS中添加3~5%左右的丁苯透明抗冲树脂可显著改善产品的抗冲性能,且其透明性并不下降,这种片材用于新鲜面点与乳酪的包装,成为复合透明阻隔层发展趋势。

应该注意不适宜使用丁苯透明抗冲树脂的场合:如果接触到会引起严重应力开裂的介质(如前文讲到的多油性食品),丁苯透明抗冲树脂会产生应力开裂。食品包装领域中,应力开裂与引起应力开裂介质、储存条件和容器使用条件有关。脂肪和油脂含量高的食品会引起丁苯透明抗冲树脂应力开裂。为了保证包装材料能保持完整性,如要包装脂肪或油脂含量高的食品,应该做一些适当的相容性试验。

丁苯透明抗冲树脂的成型加工
丁苯透明抗冲树脂是部分结晶和部分无定形的聚合物,流动性较好,且加工出来的制品外观平滑、光泽好、透明度高,可采用一系列的传统加工手段进行加工,并且可以在大部分通用的设备上加工,不需要改动设备和模具,如适宜用注塑成型、吹膜和流涎薄膜成型、中空吹塑、片材挤出、热成型等加工方法成型。

丁苯透明抗冲树脂一般不吸湿,且生产过程中已脱去挥发份,除非在潮湿气氛环境中存放和进行加工,加工前一般不需要干燥物料。但挥发份过高,制品透明度会降低,甚至产生气泡,此时建议在40~65℃热风烘干2小时左右,若烘干温度过高,丁苯透明抗冲脂可能粘结在一起。如果在太高的温度条件下进行加工,丁苯透明抗冲树脂的分子会发生交联或降解,导致加工制品的性能或外观劣化,严格控制加工设备的温度在建议温度范围内,同时,应该使用长径比(L/D比)小的和低到中等的压缩比的螺杆,如注塑的螺杆长径比应小于36,吹膜一般为24,流延膜为28;压缩比一般小于3.1,宜用2.3~2.8,且螺杆不应有强混段,在加工时将物料的停留时间尽量缩至最短,以降低对聚合物的剪切。在设备设计时要求熔体流道是流线型的,以消除熔体长期滞留在流道中,避免长期存料对产品污染

在加工时注意以下事项:生产时避免树脂与灰尘、有色等杂物接触;开停车时应避免物料受到过高温度或长时间受热,开车时应将机筒内的物料置换干净,停车时亦应将机筒内的物料挤干净,或用GPPS置换,用低熔体流动速率的GPPS或PE更为有效,请勿用其他透明材料,如PC、PMMA等;在生产时,勿将熔融料长期停留在机筒中,且机筒温度不要超过230℃,否则物料可能产生分解和交联。

注塑成型
丁苯透明抗冲树脂一般选用往复螺杆式注塑机来成型,物料在该类型机的机筒内被输送,依靠外部加热器和螺杆旋转的剪切作用塑化熔融,并可通过调整螺杆转速和螺杆背压来改善塑化质量。避免使用自锁式射咀,以免物料在注射机筒内停留太长时间。为了获得最好的透明度和光泽,模具应该抛光,排气良好,模具温度控制20~50℃的范围内。回用料的数量建议最大为50%。

图6.注塑机机筒模拟图
图6.注塑机机筒模拟图
表10 注塑条件表
- 喷咀 温度三 温度二 温度一 模具温度 注射压力 保压 背压
单位 kg/c㎡ kg/c㎡ kg/c㎡
最高 200 200 200 180 50 70 40 10
最低 180 170 170 150 20 40 10 0

根据制品的厚度和尺寸、浇口、流道等情况而稍微调节。开、停机的处理:
A、开机时应将温度调到设定值,到达温度至少恒温15min,射出机筒内的残余料。
B、置换机筒时,请用相同的料,或GPPS。

吹塑薄膜和流延膜
丁苯透明抗冲树脂薄膜具有优良的透明性和光泽,同时兼具刚性和低收缩力、极好的保持折痕的性能、很好的O2、CO2 和水透过性,用其制成的薄膜适合作收缩薄膜和标签包装材料,扭结包装材料,蔬菜和水果的包装材料,免压制品的包装材料。同时,丁苯透明抗冲树脂共聚物容易着色,能制成淡色调、高光泽、透明或半透明的包装薄膜。

丁苯透明抗冲树脂可成功在所有常用的吹塑设备加工,一般采用单螺杆挤出机,螺杆的长径比为20~36,一般为24,螺杆压缩比小于3.25:1。在螺杆设计应避免使用混料段和混料销钉,这样可减少对剪切敏感的丁苯透明抗冲树脂薄膜产生晶点或降解。清除杂质和未熔的固体颗粒,一般在料筒末端和机头之间加装40~200 目过滤网。机头一般采用旋转机头或直角式中心供料螺旋机头,流道是流线型的,不存死角。如果能够提供一个均匀的流动模式和良好的温度控制,普通用于聚乙烯的机头一般是可以使用的。机头可采用集中的或分出的,取决于具体用途。为了使制品有最佳的透明度,机头必须干净和经过良好的抛光处理,最好采用流动方向改变最少的机头。

图7.吹膜机模拟图
图7.吹膜机模拟图
表11 吹膜条件表
- 进料段 熔融段 计量段 熔体温度 机头温度 吹气压力 吹胀比 型坯膨胀
单位 Mpa   %
最高 160 180 195 200 210 0.42 <3/1 15
最低 135 160 170 185 185 0.14   12

口模缝隙宽度一般为0.4~1.2mm,口模缝隙宽度过小,则料流阻力大,影响挤出产量;若口模缝隙过大,如果要得到较小厚度薄膜时,就必须加大吹胀比和牵引比,然而,吹胀比和牵引比过大时,在生产中薄膜不稳定,容易起皱和折断,厚度也较难控制。因此,吹塑薄膜机头的口模缝隙适宜宽度为0.8~1.0mm,多层共挤则为1.0~1.5mm。

与所有通用塑料一样,生产无折皱薄膜的关键是要求机头口模、风环、人字板和夹膜辊的中心线垂直成一线,最好采用自动旋转的人字板和夹膜辊。

因为丁苯透明抗冲树脂是无定形材料,不需要特殊的冷却技术,如急冷等,采用小喷风口或无喷风的单唇的风环即可。风环一般高于机头30~100mm的位置,薄膜直径增加时选大值。风环的内径比口模的内径大150~300mm,小口径时选小值,大口径时选大值。

风环是将来自风机的冷风沿着薄膜圆周均匀、定量、定压、定速地按一定方向吹向管泡,出风量应当均匀,否则膜管泡的冷却快慢不一致,从而造成薄膜厚度不均。风从风环吹出的方向与水平面的平角(俗称吹出角)最好为40°~60°,如果该角度太小,大量的风以近似垂直方向吹向管泡,会引起管泡周围空气的骚动。骚动的空气引起膜管飘动,使薄膜产生横向条纹,影响薄膜的厚薄的均匀性,有时甚至会将管泡吹断。角度太大,会影响薄膜的冷却效果。出风口和薄膜之间的径向距离应调整使其得到合适的风速。

人字板的夹角应可调节,一般为10°~40°,通常调整在15°~40°。夹角太大,薄膜有折皱;太小,辅机高度增加。当薄膜直径大于2m时,可不用人字板而用导向辊,将一系列导向辊排列成人字形。人字板应在霜白线上70~150cm之处夹扁膜泡管。霜白线与机头的距离应在1~4个膜泡管直径之间。人字板也应延伸到此处,并在霜白线上方100-150cm处与膜管接触,以保持膜管稳定,减少薄膜折皱,同时。如果人字板调节不到这么低,那么应调高霜白线。膜泡管薄膜应保持温暖,如应在40℃-60℃的范围,以减少折皱纹。

薄膜从牵引辊出来后,经过导向辊而进入卷取装置。通过卷取装置的张力控制,丁苯透明抗冲树脂薄膜能平稳地卷绕在中心或表面卷取机上,以中心卷取为好。无论使用哪一种卷取机,为了避免折皱或卷取不均匀,薄膜卷材料必须精确地与卷取机或其他机器对准成一直线。在卷取过程中,还要用到导向辊和展平辊,以到卷取时平整无折皱、两端边整齐。

若是采用丁苯透明抗冲树脂生产单层薄膜或多层共挤薄膜的内层,必须使用开口剂,以改善薄膜开口性能,防止薄膜之间的粘合。

而对于流延膜,应采用衣架式、有节流性及可变模唇的模头,模口开宽若0.30-1.00mm,但如碰到有共振现象,应注意减低模口宽度及挤出速度。

图8.流延膜机模拟图
图8.流延膜机模拟图
表12 流延膜机条件
- 进料段 熔融段 计量段 熔体温度 接头 机头温度 冷却辊 卷取张力
单位 N
最高 160 180 195 200 210 210 85 25
最低 135 160 170 185 185 185 45 10

物料从模口出来后,应用风刀把丁苯透明抗冲树脂膜紧贴在冷辊之上,不适宜用急冷辊,两个冷辊温度应控制在50~80℃之间。模口与冷辊的空隙距离应小于10cm,对于不同的设备,应测试空隙的适合距离。

流延膜挤出温度可稍高于挤出吹膜,如机筒温范围为190-215℃,机头温度为200-220℃。在不产生鱼眼的情况下,可适当提高温度,使透明度提高,同时熔体压力较低,减少物料滞留时间。

丁苯透明抗冲树脂薄膜的纵向和横向的收缩率直接与加工过程中的薄膜定向牵伸程度有关,横向收缩会随着吹胀比的增大而增加,纵向收缩会随着牵伸比的增加而增大,牵伸比的增加对横向收缩没有明显的影响。但是其薄膜的收缩力低,在收缩包装后不会产生变形现象或“狗耳”问题,适宜用来包装各种开关和不耐压的商品。

丁苯透明抗冲树脂薄膜可采用通用的热封技术来生产薄膜袋或包封物品,可在较低的温度条件下封合,压合时间较短。热封强度取决于封合表面的温度、承受的压力和压合时间。

片材挤出
丁苯透明抗冲树脂或/与聚苯乙烯掺混,可通过挤出成型制成片材,所生产的片材是无毒、无味、高透明度、质硬且韧、强度大、易成型加工,并且其边角料可回收利用,所以在包装领域有着极大的使用价值,已广泛地在食品、工艺品、医药、纺织品、服装、日用品和快餐等行业得到应用。

模头采用衣架式流道扁平机头,并能调节口模的厚度,口模内部最好镀铬抛光处理,物料在螺杆的输送下向模腔送去流量稳定、压力稳定的熔体,形成厚度均匀、表面光洁的厚片。

从扁平机头挤出的板坯的温度较高,由三辊压光机压光并逐渐冷却;同时作一定的牵引,保证板材的平直。辊筒应镀铬抛光无斑点,并有独立的温度控制器。上辊隙比所需要的片材厚度多0.05mm,下辊隙与目标厚度一样。三辊压光机与机头的距离应尽可能地靠近,一般为50~100mm;若距离太大,板坯易下垂发皱,粗糙度不好,同时易散热冷却。辊筒的牵引速度必须控制到与挤出量相适应。上光辊的温度对片材的透明度有显著影响,调节温度使片材贴在辊筒上。

在三辊压光机与牵引装置之间,有冷却输送装置,通常用直接气流式中心鼓风机对板材进行降温,再输送到牵引装置。

由压光机压光后的板或片材在导辊的引导下进入牵引装置,将板材或片材均匀地牵引到切割装置,防止在压光辊处积料,并将板或片材压平。其牵引速度要与压光辊基本同步,比压光辊稍快并能实现无级调速。上下辊的间隙也应能调节。

经牵引辊送来的板、片材,可用自动切断装置切断到要求的长度,或卷取。对于较薄的板材可用剪刀式裁剪机剪断,较厚的可用旋转圆锯切断。通常在0.5~2.0mm范围的片材可进行卷取切断,卷取辊调速必须与牵引辊同步,并使片材保持一定的张力。收卷温度应低于丁苯透明抗冲树脂的热变形温度。

产品宽度应比口模最大宽度小10~25mm,板片材的两端为厚薄不均匀,应用切边装置切去,宜用圆锯片在板材离开牵引辊时纵向切割。

中空吹塑成型
丁苯透明抗冲树脂是可采用中空吹塑成型来生产既要有透明度又要有抗冲击韧性的、各种尺寸和形状的产品,如小药丸瓶、医用引流装置、以及高身的陈列展示瓶等。在加工时过高的温度会产品降解或交联,造成透明度和抗冲性能的下降,若这种情况严重,则不适宜用来中空吹塑成型,而且,产品的壁厚分布和截坯口的合缝,都会影响产品的抗冲击强度。

对于中空吹塑成型来说,设备与前面的各种成型加工设备的要求基本一致的,可在大部分的传统设备上加工,而不必对设备作昂贵的改动,即能模塑成透明的瓶。选择设备时,需注意挤出机的螺杆不适宜太长,而口模和机头流道为流线型设计。可采用汇流式机头或是散流式机头,机头必须干净且抛光,不能有条纹和结垢。坯直径在挤出时有不同程度的膨胀,膨胀率为-15%至-5%。丁苯透明抗冲树脂的最大吹胀比是3:1,模具应打磨抛光,避免锐角,圆角半径应大一些。也应该避免器壁厚度突然变化,因为壁厚突然变化往往会产生应力集中,而导致不同的收缩率促使制品翘曲。在模具设计时,外形尽可能地对称,得到厚度均匀的制品,同时模具应该具有排气功能。排气效果差会在型腔壁与正在吹胀的型坯之间的空囊裹入空气,使型坯不能与模具紧密地贴合,结果制品冷却不均匀,表面外观变形。同时,冷却水不均匀的冷却产生制品各部分残留应力和收缩程度不一,导致制品翘曲变形。丁苯透明抗冲树脂收缩率低,收缩率小于1.5%,但是,对于厚壁制品必须考虑收缩因素。同时,通入冷却水,对模具进行均匀地冷却,并保持在合适的温度范围。对于大件制品,在瓶颈和截坯口处截面厚的地方需要辅助冷却以平衡整个制品的收缩率。

典型加工条件
表13 丁苯透明抗冲树脂的中空吹条件

- 进料段 熔融段 计量段 熔体温度 接头温度 吹气压力 吹胀压力 模具温度
单位 MPa MPa
最高 160 180 195 200 200 0.6 0.6 35
最低 135 160 170 180 180 0.25 0.25 16

热成型
丁苯透明抗冲树脂的熔体具有优良的强度,可做深拉伸的制品,可采用GPPS的加工设备来热成型,制品应尽可能降低出模温度,否则可能导致制品翘曲,收缩率均为0.5—0.8%。模具应经过高度抛光的,须向排气系统注入空气以释放制品和模具之间的真空。模具应去掉倒伐角或加大斜角,过分地用气顶出会使制品破裂或变形。

印刷和前处理
丁苯透明抗冲树脂在印刷前应用电晕放电处理、等离子处理或火焰处理,这样更容易印刷。经过38-40达因的电晕处理,使薄膜表面氧化,这样便改善了对大部分的溶剂型油墨的粘接性能。电晕和印刷联机处理可取得更佳的印刷效果。如不可能进行联机印刷,应尽可能在处理后立即印刷。印刷油墨可以使用为聚苯乙烯设计的,也可以使用硝酸纤维素油墨和水基性油墨进行印刷。表面张力(>40达因)是适宜接受丝网印刷,干胶版和苯胺印刷以及标贴转印工艺用的印墨。

粘接
丁苯透明抗冲树脂可自身或与其它材料粘接,也可以通过溶剂溶接,溶剂范围广,包括甲苯,1,2-二氯乙烷,醋酸乙酯和二氯甲烷;也可胶粘剂进行粘接,如胺基胶粘剂、丙烯酸酯类胶粘剂、压敏胶粘剂、环氧类胶粘剂和橡胶基胶粘剂,也可采用超声波焊接进行自身焊接。

共混改性
丁苯透明抗冲树脂除了可单独用作制造各种制品外,也可以与其他塑料掺混制造不同用途的制品。它可与GPPS、HIPS、PP、PE、PC、SAN掺混。有些掺混能在物理和机械性能方面有很大的改良,如表面光泽的提高,产生珠光色效果、增加抗冲强度等。

丁苯透明抗冲树脂与聚苯乙烯掺混后的共混物可以大大地增强聚苯乙烯的抗冲性能,同时保持其透明度和可塑性,光泽也随丁苯透明抗冲树脂的比例而提高。一般来说,聚苯乙烯增加产品的硬度,减少成本但其韧度降低。不同的聚苯乙烯对产品性质有不同影响。另一方面,弹性体可增加丁苯透明抗冲树脂的韧度,但降低硬度,随着弹性体用量的增加,透明度下降。

表14丁苯透明抗冲树脂和通用聚苯乙烯共混物的物理性能

测试项目
Properties
单位
Unit
100%的SL803G 50%的SL803G,50%的GPPS 30%的SL803G,70%的GPPS 10%的SL803G,90%的GPPS 100%的GPPS
熔体流动速率
Melt flow index(MFI)
g/10min 7.9 9.32 9.81 10.2 10.74
硬度 Shore D
Hardness shore D
  74 78 82 83 85
屈服拉伸强度
Tensile strength at yield
Mpa 32.9 36.7 38.1 41.8 36.5
断裂伸长率
Elongation at break
% 112 7 4 2 0
弯曲模量
Flexure modulus
Mpa 1725 2383 2779 3140(压断) 3442(压断)
悬臂梁冲击强度(缺口)
Izod impact strength
J/m 38 31.1 24.6 22.5 22.6
维卡软化点
Vicat softening temperature
83.7 95.3 94.7 93.5 92.1
热变形温度
Heat deflection temperature
76.2 84.3 84.5 83.3 82
透光度
Transmittance
% 92.1 88.9 88.5 89.8 91.2
雾度
Haze
% 3.4 6.1 5.3 3.8 0.7

丁苯透明抗冲树脂与聚丙烯、聚乙烯的共混物,在表面产生明显的珠光效应、或大理石状的制品,且具有高光泽性、优良的硬度以及表面强度和非常优秀的铰链寿命。对于含75~90%的SBC的共混物而言,其悬臂梁缺口冲击强度能显著地提高。在具有相同的熔体流动速率下,含有聚丙烯的共混物比纯的聚丙均聚物显示出更高的悬臂梁缺口冲击值。

表15 丁苯透明抗冲树脂和聚丙烯共混物的物理性能

测试项目
Properties
单位
Unit
100%的SL803G 90%的SL803G,10%的PP 70%的SL803G,30%的PP 50%的SL803G,50%的PP 30%的SL803G,70%的PP 10%的SL803G,90%的PP 100%的PP
熔体流动速率
Melt flow index(MFI)
g/10min 7.9 9.48 9.33 8.45 8.24 7.58 7.13
硬度 Shore D
Hardness shore D
  74 73 72 72 72 72 73
屈服拉伸强度
Tensile strength at yield
Mpa 32.9 29.8 26.4 29.8 26.7 28.1 30.5
断裂伸长率
Elongation at break
% 112 145 253 333 498 507 510
弯曲模量
Flexure modulus
Mpa 1725 1664 1550 1528 1618 1505 1515
悬臂梁冲击强度(缺口)
Izod impact strength
J/m 27.9 27 40.9 42.2 62.8 96.5 42.7
维卡软化点
Vicat softening temperature
83.7 84.3 92.1 95.3 94.7 150 152.9
热变形温度
Heat deflection temperature
76.2 ≥74.2 83.3 84.3 84.5 75.3 78.4
透光度
Transmittance
% 92.1 ≥30.6 17.7 15.9 17.3 34.4 88.7
雾度
Haze
% 3.4 ≤101 101 101 101 101 83.9

产品技术指标

测试项目
Properties
单位
Unit
分析方法
Test method
测试条件
Condition
SL-801G指标
Specification
SL-803G指标
Specification
SL-805F指标
Specification
SL-838F指标
Specification
外观
Appearance
  目测
Visual observation
  无色透明颗粒
Clear pellet
无色透明颗粒
Clear pellet
无色透明颗粒
Clear pellet
无色透明颗粒
Clear pellet
分子结构
Structure
      线型
Liner
线型
Liner
线型
Liner
线型
Liner
苯乙烯/丁二烯比
St/Bd ratio
      75/25 75/25 75/25 70/30
密度
Density
g/cm3 ASTM D792 23℃ 1.01-1.03 1.01-1.03 1.01-1.03 1.01-1.03
熔体流动速率
Melt flow index(MFI)
g/10min ASTM D1238 5kg-200℃ 8.00±2.00 8.00±2.00 8.00±2.00 8.50±2.00
硬度 Shore D
Hardness shore D
  ASTM D2240 Shore D 71.0±4.0 71.0±4.0 69.0±4.0 59.0±4.0
屈服拉伸强度
Tensile strength at yield
Mpa ASTM D638 50mm/min ≥282 ≥23.5 ≥24.5 ≥13.0
断裂伸长率
Elongation at break
% ASTM D638 50mm/min ≥202 ≥160 ≥160 ≥180
弯曲强度
Flexure strength
Mpa ASTM D790 1.7mm/min ≥40 ≥34 ≥36.0 ≥18.0
弯曲模量
Flexure modulus
Mpa ASTM D790 1.7mm/min ≥1700 ≥1600 ≥1500 ≥1000
悬臂梁冲击强度
Izod impact strength
J/m ASTM D256 Notched 23℃ ≥27.0 ≥27.0 ≥40.0 NB3
维卡软化点
Vicat softening temperature
ASTM D1525 10N,50℃/h ≥84 ≥80 ≥83 ≥70
热变形温度
Heat deflection temperature
ASTM D648 0.46MPa,120℃/h ≥75 ≥70 ≥74 ≥62
透光度
Transmittance
% ASTM D1003 2mm ≥90.0 ≥90.0 ≥90.0 ≥89.0
雾度
Haze
% ASTM D1003 2mm ≤5.0 ≤5.0 ≤5.0 -
光泽
Gloss
% ASTM D523 2mm,60° - - ≥150 -
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