如何在生產(chǎn)中提高PP的透明度
透明PP的制備是通過(guò)加入成核劑來(lái)得到的。成核劑可使聚丙烯在熔融塑化后重新結(jié)晶時(shí)提高其結(jié)晶溫度，加速結(jié)晶，改變球晶尺寸，使大球晶變細(xì)。排列規(guī)整、分布均勻。
成核劑有無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類(lèi)。無(wú)機(jī)成核劑主要有滑石粉、碳酸鈣等，做成核劑使用時(shí)要求粒度較小；有機(jī)成核劑主要有脂肪羧酸金屬皂、芳香族羧酸金屬皂、有機(jī)磷酸鹽和山梨醇叉衍生物等。各類(lèi)成核劑的成核機(jī)理是一致的，但由于成核劑本身性質(zhì)上有一些差別，在改善PP性能方面也有所不同。同時(shí)，PP自身的差異也對(duì)產(chǎn)品透明性產(chǎn)生影響。
原料及生產(chǎn)工藝對(duì)產(chǎn)品性能的影響
基體樹(shù)脂的影響
分別釆用小本體均聚PP、海蒙特的環(huán)管連續(xù)法生產(chǎn)的均聚PP、無(wú)規(guī)共聚PP作為醫(yī)用透明料的基體樹(shù)脂，在其他助劑配比、種類(lèi)不變的情況下，可以看出霧度、光澤度、沖擊強(qiáng)度和熱變形溫度等指標(biāo)均不同。在光學(xué)方面，以無(wú)規(guī)共聚PP最好，連續(xù)法均聚PP和間歇式小本體均聚PP相當(dāng)；在力學(xué)性能上，無(wú)規(guī)共聚PP的抗沖擊強(qiáng)度最好；在熱變形溫度上，均聚PP優(yōu)于無(wú)規(guī)共聚PP。
不同成核劑的影響
釆用均聚PP做基料，在其他工藝條件相同的情況下，加入不同的成核劑做比較，發(fā)現(xiàn)加入成核劑后，PP性能都在不同程度上得到改善。其中山梨醇叉衍生物可以在熔融的聚丙烯當(dāng)中溶解，形成均相溶液，當(dāng)聚合物冷卻時(shí)，成核劑形成有極大表面積的纖維狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的表面就成為結(jié)晶成核中心，該網(wǎng)格不僅分散均勻，且纖維直徑約10nm，與PP片晶厚度相當(dāng)，有利于結(jié)晶成核過(guò)程，還由于纖維直徑小于可見(jiàn)波長(zhǎng)，不能散射可見(jiàn)光，使得該成核劑能非常有效地改進(jìn)PP的透明度。
成核劑用量的影響
選用透明性能好的山梨醇叉衍生物成核劑，考察成核劑用量對(duì)醫(yī)藥用PP透明性的影響。發(fā)現(xiàn)成核劑用量超過(guò)0.3%后，透明度改進(jìn)效果不明顯，甚至?xí)兴陆�；但用量低�?.2%時(shí)，成核數(shù)量不足，透明度增加不夠。由此可知，成核劑用量最好在0.2-0.3%之間。
擠出溫度的影響
考察塑化溫度在200℃、220℃和250℃時(shí)PP透明性，發(fā)現(xiàn)擠出溫度在中間溫度時(shí)成核劑對(duì)PP透明性的改進(jìn)效果最好。這主要是因?yàn)樵谳^高溫度下成核劑中有少量低分子物質(zhì)產(chǎn)生分解和揮發(fā)，給產(chǎn)品帶來(lái)氣味的同時(shí)，也減少了成核劑中的有效成分，降低了對(duì)透明度的改進(jìn)效果；且在較高溫度下，熔融塑化時(shí)較多地破壞了PP中原有的晶核，減少了異相成核中心，致使改性效果降低。而低溫時(shí)成核劑分散不好。
增韌劑及其加入量的影響
增韌劑的加入，是為了提高制品的抗沖擊性，但會(huì)降低成核劑對(duì)透明性的改進(jìn)效果。隨著增韌劑使用量的增加，PP的透光性也下降，這是由于增韌劑并不能與PP互溶，增韌劑做為非連續(xù)相由于與PP的折光指數(shù)不同，在相互間相界面上發(fā)生折射，影響了物品的透光性。且增韌劑含量越高，相互相界面的面積也越大，對(duì)光的折射也越強(qiáng)烈，制品的透光性也就越差。
擠出設(shè)備的影響
相對(duì)于單螺桿擠出機(jī)來(lái)說(shuō)，雙螺桿擠出機(jī)的剪切混煉效果明顯要好，這主要是因?yàn)槲锪显陔p螺桿擠出機(jī)中的平均停留時(shí)間為單螺桿擠出機(jī)的一半，而且停留時(shí)間的分布范圍也僅為單螺桿擠出機(jī)的五分之一。由于物料停留時(shí)間分布窄，而物料在機(jī)筒經(jīng)歷的物理、化學(xué)變化過(guò)程大體相同，所以其混合物中各部分的性能也更加均勻。
制品成型加工參數(shù)的影響
醫(yī)藥用透明PP可廣泛用于制備醫(yī)用注射品、藥品包裝瓶、盒、袋、盤(pán)、膜等。對(duì)醫(yī)藥用透明PP來(lái)說(shuō)，在成型加工時(shí)各工藝參數(shù)的不同對(duì)其制品的透明性也有很大的影響，所以如何得到透明性良好的塑料制品，不僅取決于第一步醫(yī)藥用透明PP的制備，成型加工時(shí)的工藝控制也是提高PP透明性的一種好方法。對(duì)透明性來(lái)說(shuō)，主要影響參數(shù)是加工溫度、冷卻溫度、注射壓力等。
成型加工溫度對(duì)透明性的影響
醫(yī)用透明PP的成型加工溫度越低，殘留在熔體中的原有晶核就越多，這樣會(huì)使結(jié)晶尺寸變得更小，從而可以進(jìn)一步提高透明性。
冷卻溫度的影響
PP有5種不同的晶型，不同的晶型會(huì)影響PP的透明性。其中以六方體晶型越多，透明性就越好。降低冷卻溫度，可以增加PP中擬六方體晶型，也就是說(shuō)會(huì)增加透明性。同時(shí)加快冷卻速度，熔體迅速通過(guò)結(jié)晶區(qū)，會(huì)使結(jié)晶度降低。結(jié)晶度越低，透明性越好。
注射壓力、時(shí)間和保壓時(shí)間的影響
注射壓力、注射時(shí)間及保壓時(shí)間會(huì)影響制品的取向。壓力過(guò)大、注射及保壓時(shí)間太短會(huì)增加成型時(shí)的取向，取向的增加會(huì)加大雙折射的產(chǎn)生，降低透明性。
成型加工工藝的影響
不同的加工工藝對(duì)制品的透明性也有一定的影響，比較注、拉、吹工藝所得制品，發(fā)現(xiàn)其中以注、拉吹工藝對(duì)增加透明度最為有益。
模具的影響
模具表面的光潔度也會(huì)影響到制品的透明度，表面光潔度越高，制品的透明度會(huì)越好，光澤度也會(huì)越好。一般做透明制品，都需要有鏡面光澤的模具。
產(chǎn)品的應(yīng)用
選擇均聚PP為基礎(chǔ)樹(shù)脂，以山梨醇叉衍生物做成核劑配合其他助劑使用，在最高溫度220℃的生產(chǎn)條件下，通過(guò)Φ92雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即可得到醫(yī)用透明PP專(zhuān)用料。
該材料送檢中國(guó)國(guó)家醫(yī)藥管理局醫(yī)用器材管理局檢測(cè)，結(jié)果表明產(chǎn)品的物理–機(jī)械性能及化學(xué)性能、生物性能均滿(mǎn)足國(guó)家醫(yī)藥管理局發(fā)布的“醫(yī)用輸液、輸血、注射器用聚丙烯專(zhuān)用料”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的要求。
除生產(chǎn)醫(yī)用器材外，目前醫(yī)用透明PP在醫(yī)藥包裝中的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。如生產(chǎn)輸液瓶、液體藥品包瓶、藥品包袋等等。除了上述加工工藝和助劑對(duì)透明PP的影響外，生產(chǎn)環(huán)境和衛(wèi)生性也是影響透明PP應(yīng)用的主要因素之一。
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