UHMW - PE 膜(超 高分子量聚乙烯膜)由于其分子量大、熔体粘度高,制备方法相对特殊,常见的有以下几种:
溶液流延法
原理:将超 高分子量聚乙烯(UHMW - PE)树脂溶解在特定的有 机溶剂中,形成均匀的铸膜液。随后,将铸膜液通过流延设备均匀地流延在光滑的载体上,如钢带或玻璃,在一定温度和湿度条件下,使溶剂缓慢挥发,聚合物逐渐凝固成膜,从载体上剥离得到 UHMW - PE 膜。
优点:可制备出厚度均匀、表面光滑的薄膜,且能较好地控制膜的微观结构,适用于对膜质量要求较高的场合,如电子、光学领域。
缺点:制备过程中使用大量有 机溶剂,存在安全和环保问题,且溶剂回收成本较高,生产效率相对较低。
热压成型法
原理:把 UHMW - PE 粉末或片材放入模具中,在高温高压下使其软 化并流动,填充模具型腔,经过保压、冷 却后脱模,得到所需形状和厚度的 UHMW - PE 膜。
优点:设备和工艺相对简单,可制备较厚的膜材,适合大规模生产。常用于制备工业用的耐磨、耐腐蚀膜制品。
缺点:由于 UHMW - PE 熔体粘度高,流动困难,需要较高的压力和温度,对模具和设备要求较高,且制品的厚度均匀性较难控制。
挤出吹塑法
原理:利用挤出机将 UHMW - PE 原料加热熔融,通过环形模头挤出形成管坯,然后向管坯内通入压缩空气,使其吹胀成膜泡,在牵引装置的作用下,膜泡冷 却定型,经过卷曲得到 UHMW - PE 膜。
优点:能够连续生产,生产效率高,可制备不同宽度和厚度的薄膜,广泛应用于包装、农业等领域。
缺点:由于 UHMW - PE 熔体的高粘度和低流动性,挤出过程中容易出现熔体破裂现象,影响膜的质量,需要精 确控制工艺参数和设备条件。
拉伸取向法
原理:先通过上述某种方法制备出初始的 UHMW - PE 膜,然后在一定温度下对其进行单向或双向拉伸,使分子链沿拉伸方向取向排列,从而提高膜的强度、韧性和阻隔性能等。
优点:可显 著改 善 UHMW - PE 膜的力学性能和物理性能,拓宽其应用范围。例如,经双向拉伸后的 UHMW - PE 膜在包装领域可更好地承受拉伸和撕裂力。
缺点:拉伸过程需要专门的拉伸设备,且工艺控制要求严格,拉伸倍数、温度、速度等参数对膜的性能影响较大,操作不当易导致膜材出现厚度不均、破裂等问题。
