正文 第三節 聚烯烴機械法分散體(1 / 2)

一、分散體技術的重要突破

聚烯烴(主要為聚乙烯和聚丙烯)由於其優良的屬性而廣泛應用於許多工業中。但至今這些屬性隻能通過熱塑成型工藝(例如擠出法、熱成型法、注塑法和吹塑法)結合到成品中。最近美國道爾(Daw)化學公司開發出將聚烯烴分散於水中的新技術,這是在分散體塗布技術上的一大突破。

現已開發出了具有高固形物含量和亞微型粒子的乙烯與聚乙烯類樹脂分散體。在將這類分散體施加到基材時,它們具有了聚烯烴的典型屬性:即可熱封合性、低溫柔韌性、防水與防化學性以及與極性基材(如紙和紙板)良好的黏合性。利用機械分散技術,可製取不能通過乳液聚合法生產的含水聚烯烴聚合物分散體。聚烯烴是利用機械法分散的,我們相信在可預見的將來,其他聚合物也完全有可能製成具有商業價值的分散體。

機械法聚烯烴分散技術的優點是不需使用溶劑,在高固形物含量時仍很穩定。正常情況下,固形物含量可達40%~55%(質量分數),平均粒子直徑約1μm。

二、聚烯烴分散體的性能

機械法聚烯烴分散體的黏度在室溫下一般低於500mPa·s,pH範圍為8.5~11.0。聚烯烴水基分散體可像傳統膠乳那樣進行塗布並賦予基材以聚烯烴本身所具有的特性,包括:

——防水性

——防油與油脂性

——熱封合性

——可再循環性

——可熱成型與壓花

——彈性與低溫柔韌性

——與聚烯烴類基材的卓越黏合性

——可與食品直接接觸

——高摩擦因數(防滑)

——無過敏性

聚烯烴這些優良的特性源於該聚合物的半晶體狀性質。結晶性為聚合物提供了良好的機械性能。此外,晶體結構由於對水和油脂不敏感而具有良好的對水與油脂的阻隔性能。晶體結構還有熔融特性,聚烯烴分散體中聚烯烴的熔融特性對提供熱封合和熱成型等來說是很重要的。利用結晶度大小可調整熱封合溫度和塗層的硬度。

大多數乳液聚合產物(如丁苯膠乳)的特點在於其合適的玻璃化轉折溫度(Tg),聚烯烴的Tg一般為-20℃,這是其具有良好低溫柔韌性的原因。聚烯烴熔融點(Tm)的範圍為40~160℃,這對多數加工作業和使用性能來說是很重要的。

在聚烯烴分散體的使用性能中,聚烯烴的低表麵能特性也對使用性能有重要作用。有許多聚烯烴,特別是乙烯與聚乙烯的均聚物,完全由碳和氫所合成。這些聚烯烴生成物的表麵,表麵能較低(常低於34×10-5N/cm)而且不容易黏合於基材。