片材挤出 | 5分钟阅读

PE / PS互聚物改性聚烯烃,可更快,更薄,更好地加工

特写:材料

聚乙烯和聚苯乙烯的新型混合物可作为HDPE,LDPE和PP的加工助剂。
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如果正在跑步“更快,更薄,更好”总结了大多数塑料加工商的目标,那么UPES树脂添加剂可能正是他们’重新寻找。聚乙烯和聚苯乙烯的这种新型混合物可作为HDPE,LDPE和PP的加工助剂。尽管它可以直接改善某些聚烯烃的性能,但其主要好处是拓宽了聚烯烃的加工范围。这可以为用户在减薄,更高的产量,产品质量,减少废料和材料替代方面带来巨大的经济利益。

UPES树脂是宾夕法尼亚州莫纳卡市Nova Chemicals Inc.的产品,于2009年首次推出,并于2011年取得了商业成功,目前拥有大约十二个用户,主要用于片材挤出和热成型。但是最近与UPES全球业务总监Shelly Martel的对话;业务开发和销售主管Joseph Paolucci;应用开发和技术服务专家Daniel Purpura指出,UPES树脂的应用范围正在向多个方向扩展。
 

它是什么,如何工作
 

UPES树脂是PE和PS的互穿聚合物网络。它是用新星制造的’专有的Qinnex技术,允许组合通常不相容的成分。 UPES在反应器中制成,其中PE“seed pellets”将其加入到其中PS在整个粒料中聚合的溶液中。结果是与熔融共混相比,PE和PS相的分布要细得多。
UPES树脂有四个产品系列,总共六个当前等级。它们包含不同比例的PE和PS,因此范围从相对结晶到相对无定形。一个系列(IP-73-UHP)还包含第三种成分,用于增加极性,以增强UPES /聚烯烃共混物的可印刷性和密封性。

迄今为止,UPES树脂的主要用途是可热成型片材,典型的添加量约为15%。 UPES可以改变基体聚合物(通常是HDPE)的结晶度,从而形成无定形区域,该区域倾向于更快地加热和冷却,并更好地拉伸。这表现为熔体强度提高,加工温度降低,收缩率和翘曲降低以及成型零件中的材料分布更加均匀。这些效果对治愈热成型者告诉Nova Chemicals的最大困扰就是聚烯烃。

根据Nova Chemicals的消息,UPES树脂的成本在$ 2 / lb的范围内,但这通常可以通过缩小规格和增加产量来节省成本。
 

热成型中的UPES树脂
 

据报道,在HDPE或PP片材中,典型的使用量约为15%,UPES树脂可使热成型者的生产周期平均缩短20%至30%,有时甚至提高50%。据说启动速度要快得多,废料的产生通常减少到以前的一半。尽管添加UPES树脂可以带来更高的刚度以及拉伸和撕裂强度,但大多数好处来自成型零件中更均匀的压降和材料分布。结果,产品通常可以降低20%的尺寸,同时还可以将成型零件的抗压强度提高140%。

在最近的两个商业成功案例中说明了这些优势。 Nova Chemicals与新泽西州加菲尔德的片材挤出机Primex Plastics和宾夕法尼亚州雷丁的热成型机Tray-Pak Corp.合作,开发了深拉伸新鲜产品包装和浅拉伸机构食品包装。对于新鲜包装,在HDPE中添加15%UPES树脂可使成型率提高33%,同时零件清晰度更高,启动速度更快,废品率更低。更均匀的拉伸使Tray-Pak可以将产品厚度从60密耳减少到50密耳(17%),同时将抗压强度从较厚零件的44 psi提高到下计量零件的103 psi—增加140%。使双重好处成为可能的是,减少了关键零件位置的厚度变化。比较较厚的HDPE零件和减薄的HDPE / UPES树脂零件的厚度变化,Tray-Pak发现:

•包装底部的偏差减少了81%;

•下角改善了56%;

•墙角侧壁改善了73%;

•中间侧壁改善了69%。

就机构食品包装而言,Tray-Pak使用15%的UPES树脂将HDPE产品的尺寸缩小了20%(从25密耳降低到20密耳),同时实现了30%的更高刚度和30%到50%的更快成型速度(取决于零件尺寸),更快的启动,减少废品和降低翘曲。

迄今为止,HDPE的商业热成型应用已经出现,Nova Chemicals即将宣布PP盖的突破。如今,热成型盖通常采用HIPS技术。但是PP可以提供更高的耐热性和ESCR,可用于脂肪含量较高的热食或饮料。迄今为止,困难在于无法将PP片材挤出足够薄或使其成型得足够快以使其在经济上可行。但诺瓦说,采用UPES树脂改性后,PP片材的厚度可薄至11.5密耳,而以前的厚度为16-18密耳。成形速度要快得多,尽管不完全等同于HIPS成形速度。据报道,添加UPES对PP或HDPE的耐热性影响很小。

另一方面,Nova Chemicals的消息人士指出,UPES树脂可能会因PP最近遭受的巨大价格波动而喘息。他们正在研究用UPES改性的HDPE替代PP的可能性。由于两种情况下的收缩率相似,因此可以使用相同的工具。
 

下一篇:高密度聚乙烯薄膜中的UPES树脂
 

Nova Chemicals说,它的客户将在今年年底之前将UPES改性的HDPE薄膜商业化。据称,这样做的好处包括降低了熔体温度,从而降低了能耗,由于气泡稳定性更好,启动速度更快,降低了计量的可能性,并加快了下游的成型/填充/密封操作。在重型麻袋中,客户报告称少量的UPES树脂—多层结构的2%至5%—在不损害韧性的情况下提高抗蠕变性。更好的抗蠕变性提高了填充麻袋堆叠时的稳定性。

其他机会包括使用UPES树脂作为母料载体(已经商业化)。据报道,UPES可以充当“universal”用于聚烯烃和PS的添加剂的载体。
UPES在LLDPE泡沫中的用途也很有限,它在不牺牲机械性能的情况下具有较低的密度。

Nova Chemicals也开始研究UPES树脂在吹塑中的潜力。尽管在早期阶段,Nova正在评估将用于个人护理产品的小瓶轻量用作酒店设施的可能性。

UPES树脂添加剂甚至可以注塑成型,尽管Nova Chemicals目前尚无法在该领域为客户提供支持。

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