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拉幅薄膜的成型工艺综述[1]摘要：综述了拉幅薄膜成型的概念，取向原理和方法，并阐述了拉幅薄膜成型工艺的影响因素等几方面的内容。关键词：无定形聚合物 结晶聚合物 拉伸 取向 薄膜 热定型 冷却拉幅薄膜成型的概念：拉幅薄膜成型是在挤出成型的的基础上发展起来的一种塑料薄膜的成型方法。它是将挤出得到的厚度为1-3毫米的厚片或管坯，重新加热到Tg-Tm（或Tf）温度范围进行大幅度拉伸而形成的薄膜。 拉幅薄膜的生产，可以将挤出原片（或管坯）与拉幅过程直接联系起来进行连续的生产，不一定将生产厚片或管坯与拉幅工序分为两个单独的过程来进行。但不管哪种方式，聚合物在拉伸前都必须从较低温度下重新加热到Tg-Tm（或Tf）间的加工温度，所以拉幅薄膜是一种二次成型技术。薄膜的取向原理： 拉幅成型使聚合物长链在Tg-Tm（或Tf）温度区间受到外力作用沿拉伸作用力的方向伸长和取向，取向后聚合物的物理机械性能发生了变化出现各向异性强度增加。分子链取向后，聚合物的物理机械性能发生了变化，产生了各向异性现象；拉幅薄膜就是大分子具有取向结构的一种材料。与未拉伸薄膜比较，拉幅薄膜有以下特点：（1）强度为未拉伸薄膜的3-5倍，透明度和表面光泽好，对气体和水蒸气的渗透性降低，制品使用的价值高；（2）薄膜厚度减小，宽度增大，成本降低；（3）耐热、耐寒性改善，使用范围扩大。拉伸时如只由一个方向进行的称单轴拉伸，此时材料中的分子沿单轴取向；如由平面的两个不同方向（常相互垂直）进行的拉伸称双轴拉伸，此时材料中的分子沿双轴取向。单轴取向在合成纤维中的带普遍应用，但单轴取向的薄膜，因容易按平行于拉伸的方向撕裂，故应用面窄。双轴取向中聚合物的分子链平行于薄膜的表面，相互之间并不像在单轴取向的纤维中那样平行排列，因而可能达到的抗张强度虽大于未取向薄膜，但却不如取向的纤维那样大。薄膜拉伸取向方法：薄膜的拉伸取向方法主要分为平膜法（即拉膜法）和管膜法，两种方法又有不同的拉伸技术，可分为： 单向拉伸 先纵后横拉伸 平膜法 逐次拉伸 双向拉伸 先横后纵拉伸 薄膜拉伸取向 纵横同时拉伸 泡管法 管膜法——双向同时拉伸 平板式拉伸法管膜法是以双向拉伸为其特点，工艺装置和过程与吹塑薄膜的成型相似。由于产品质量较差，主要用于生产热收缩性薄膜。平膜法虽然生产设备复杂，但薄膜质量较好，目前工业采用较多，尤其以逐步拉伸平膜法工艺控制较容易，应用最为广泛，主要用于生产高强度薄膜。用于生产拉幅薄膜的聚合物的种类很多，主要有聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚乙烯醇和偏氯乙烯-氯乙烯共聚物等。拉幅薄膜成型工艺：工艺对产品性能的影响：无定形的聚合物和结晶聚合物在拉幅工艺上存在着差别，关键是要通过适当的方法和工艺条件，使薄膜中的聚合物分子链能形成取向结构。未取向的无定形薄膜没有多大的实用价值。结晶而未取向的的薄膜脆性答，透明性差，同样使用价值不高。取向但不结晶或结晶不足的薄膜，多热收缩十分敏感，使用范围受到限制。结晶适当（并且有微晶结构）而又取向的薄膜，不仅抗张强度和模量高，而且透明性好，尺寸稳定，热收缩小，具有良好的使用性能。因此工艺方法和条件，都必须满足薄膜生产中形成适度结晶与取向结构的要求。无定形聚合物拉幅工艺流程：对无定形聚合物，通常控制拉伸温度在Tg-Tf 间，聚合物处在粘弹态；由于拉伸中包含高弹态形变，为使有效拉伸（即取向度）增加，适当增大拉力和对位拉伸的薄膜进行张紧热定型就非常必要。通常是将挤出的厚片或管坯加热到Tg以上的温度，于恒温下进行拉伸。有时为了提高薄膜的取向程度，使加热温度沿拉伸方向形成一定温度梯度(材料的弹性模量随温度的上升而降低，温度逐渐升高有利于薄膜拉伸程度的进一步提高）。拉伸程度达到要求后，薄膜进入张紧轮上，在不允许收缩的情况下进行短时间的热处理（热定型），使薄膜中回复的高弹形变得到松弛，冷却后即得热收缩率小的拉幅薄膜。热处理温度通常在Tg-Tf 间，即只允许大分子链段产生松弛，而不希望发生整个分子取向结构的破坏。2.结晶聚合物的工艺流程：对结晶聚合物，主要由以下两个原因而不希望在结晶状态下进行拉伸取向：在在结晶状态