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2．1．2　急冷溫度對形成β結(jié)晶的影響　　急冷溫度對厚片中β結(jié)晶含量的影響，一般來說影響不大。但急冷溫度低于90℃時，厚片中沒有β結(jié)晶形成，而高于110℃，則厚片冷卻不夠，不利于聚丙烯厚片的雙向拉伸。所以，最佳的急冷成型溫度為90～110℃之間。在這之間，隨著急冷溫度的提高，厚片中β結(jié)晶的含量略有增加，變化不大。這是因?yàn)樾纬搔陆Y(jié)晶的溫度為128℃，結(jié)晶溫度在120～128℃之間，β結(jié)晶形成速度較大，且隨著成型溫度的升高，形成β結(jié)晶晶核的速度略有增加，因而厚片中β結(jié)晶的含量略有增加。過低的急冷溫度，使聚丙烯熔體在成型時很快通過120～128℃這一合適的結(jié)晶溫區(qū)，則不易形成β結(jié)晶，當(dāng)急冷溫度為90～110℃時，可以使結(jié)晶溫度控制在120～128℃之間，從而在厚片中獲得較多的β結(jié)晶。實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這一點(diǎn)，當(dāng)我們把急冷溫度控制在90℃以下時，生產(chǎn)的的薄膜不形成粗化的表面，平均粗糙度（Ra）只有0．05μm；當(dāng)控制急冷溫度在90℃以上（如95℃時），生產(chǎn)的薄膜其粗糙度提高很多，平均粗糙度Ra達(dá)到0．30～0．50μm；再提高急冷溫度，由此生產(chǎn)的薄膜其粗糙度略有提高，其平均粗糙度Ra在0．45～0．60μm。可見，急冷溫度在90～110℃之間，厚片中β結(jié)晶的含量較多，且隨急冷溫度的升高，厚片中β結(jié)晶的含量略有增加。2．2　聚丙烯粒子的MI對形成β結(jié)晶的影響　　聚丙烯粒子本身的性能也影響厚片中β結(jié)晶的形成，了解這一點(diǎn)對選擇何種粒子生產(chǎn)粗化膜有著積極的作用。與形成β結(jié)晶有影響的粒子性能主要是其熔體流動指數(shù)（代號MI）。熔體流動指數(shù)的大小，說明了其流動性能的好壞，也反映了其分子量的大小，熔體流動指數(shù)越大，流動性越好，分子量越小。熔體流動指數(shù)與厚片中β結(jié)晶含量的關(guān)系見圖2。  　　如圖所示，熔體流動指數(shù)在1～6（g／10min）之間，厚片中β結(jié)晶的含量隨熔體流動指數(shù)的提高而增加。而用于雙向拉伸的聚丙烯粒子其熔體流動指數(shù)均控制在1．5～4．6（g／10min）之間，否則將影響雙向拉伸的進(jìn)行。　　β結(jié)晶的含量隨熔體流動指數(shù)（MI）的增加而增加，這是因?yàn)閮煞N因素的影響，其一，熔體流動指數(shù)高，則分子量小，分子鏈擴(kuò)散容易，結(jié)晶速度增加，因而β結(jié)晶的含量也隨之增加。其二，由于擠出溫度是擠出機(jī)料筒的溫度設(shè)定，而聚丙烯的熔體粘度隨著熔體流動指數(shù)的提高而降低，因此，受粘性加熱的影響，熔體溫度將隨熔體流動指數(shù)的提高而降低，從而相當(dāng)于擠出溫度的降低，故β結(jié)晶的含量增加。但隨著熔體流動指數(shù)（MI）的提高，所得厚片的拉伸性能下降，導(dǎo)致厚度均勻性這一薄膜的重要質(zhì)量指標(biāo)下降。因此，合適的熔體流動指數(shù)應(yīng)為MI＝3．2～4．0（g／10min）。2．3　拉伸條件對粗化的影響　　含有β結(jié)晶的厚片在適當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行雙向拉伸，方可形成粗化的薄膜表面。在拉伸工藝中，哪些因素對粗化有影響呢？主要是縱向拉伸溫度和縱向拉伸前的預(yù)熱速率這兩個因素。下面將從上述兩個方面來分別討論它們對雙向拉伸聚丙烯薄膜粗化的影響。2．3．1　縱向拉伸溫度對粗化的影響　　前文已述，雙向拉伸聚丙烯薄膜的粗化是由于厚片中的β結(jié)晶在拉伸時轉(zhuǎn)化成α結(jié)晶而形成的。因此，控制好拉伸過程的晶態(tài)轉(zhuǎn)變是保證粗化的關(guān)鍵，在β結(jié)晶的熔點(diǎn)和α結(jié)晶的熔點(diǎn)之間進(jìn)行縱向拉伸有利于晶態(tài)轉(zhuǎn)變在拉伸過程中進(jìn)行，故縱向拉伸溫度應(yīng)控制在150～155℃之間。太高的縱向拉伸溫度易引起縱向拉伸過程中破膜，溫度太低，粗化效果不好。下面將從晶態(tài)轉(zhuǎn)變的角度來加以討論?！　【郾│陆Y(jié)晶的熔點(diǎn)為145℃，α結(jié)晶的熔點(diǎn)為180℃。拉伸溫度控制在150～155℃之間時，此時厚片表面溫度達(dá)到140～145℃，再通過拉伸過程中應(yīng)力的誘發(fā)，其β結(jié)晶將全部轉(zhuǎn)化成α結(jié)晶。由此獲得的雙向拉伸聚丙烯薄膜將產(chǎn)生較好的粗化表面。若縱拉溫度太高，則β結(jié)晶熔化的同時，α結(jié)晶也將部分熔化，這樣易引起縱向拉伸破膜。若拉伸溫度過低，厚片表面的實(shí)際溫度距β結(jié)晶的熔點(diǎn)（145℃）太遠(yuǎn)，拉伸時β結(jié)晶不能全部熔化，部分β結(jié)晶在拉伸過程中受位力的作用發(fā)生機(jī)械破壞，而不發(fā)生晶態(tài)轉(zhuǎn)變。由此而獲得的雙向拉伸聚丙烯薄膜不能形成好的粗化表面，薄膜表面比較光滑。在實(shí)驗(yàn)中，我們將縱拉溫度設(shè)定在150℃時，獲得的雙向拉伸聚丙烯薄膜的Ra達(dá)到0．45μm。當(dāng)縱拉溫度控制在140℃時，獲得的雙向拉伸聚丙烯薄膜的Ra只有0．15μm。這與上述論點(diǎn)相符。2．3．2　縱拉預(yù)熱速率對粗化的影響　　上面討論了縱向拉伸溫度對粗化的影響，縱向拉伸時的預(yù)熱速率對粗化也有很大的影響，快速加熱有利于粗化，緩慢加熱則不利于β結(jié)晶在拉伸過程中轉(zhuǎn)化，最好是將厚片快速地加熱到一個較高的拉伸溫度（150～155℃）。這是因?yàn)?，β結(jié)晶不穩(wěn)定，當(dāng)縱拉加熱溫度達(dá)到其熔點(diǎn)（145℃）以上時，β結(jié)晶即向α結(jié)晶轉(zhuǎn)變，若加熱緩慢，預(yù)熱時間長，厚片接觸高溫時間長，這樣，在拉伸之前的預(yù)熱階段，β結(jié)晶即發(fā)生熔化再結(jié)晶成α結(jié)晶，完成其晶態(tài)轉(zhuǎn)變。而在拉伸的關(guān)鍵時刻，則沒有β結(jié)晶熔化再結(jié)晶，也不發(fā)生晶態(tài)轉(zhuǎn)變和結(jié)晶破裂，因此對完成薄膜表面粗化不利。若快速加熱，則厚片在接觸高溫下持續(xù)時間短，β結(jié)晶在拉伸前的預(yù)熱階段只能完成熔化過程，而來不及再結(jié)晶。這樣就抑制了β結(jié)晶在預(yù)熱階段的熔化后再結(jié)晶，從而使再結(jié)晶過程在拉伸的關(guān)鍵時刻發(fā)生。所以，快速加熱有利于粗化。在實(shí)驗(yàn)中，我們通過提高預(yù)熱輥的轉(zhuǎn)速來減少加熱時間，實(shí)現(xiàn)快速加熱，在相同的拉伸溫度下，加熱輥速度為17m／min時，獲得的薄膜其粗化較密，其平均粗糙度Ra＝0．50μm；加熱輥速度為15m／min時，獲得的薄膜的表面粗化較疏，其平均粗糙度Ra＝0．35μm?？梢?，理論和實(shí)驗(yàn)都證明，縱向拉伸前快速加熱有利于雙向拉伸聚丙烯薄膜的表面粗化。2．4　粗糙度與材料性能的影響　　聚丙烯電容薄膜的粗化，其主要目的旨在改善其絕緣油的浸漬性能，其浸漬性能隨薄膜的粗糙度和粗化密度的增加而改善。但同時，其絕緣強(qiáng)度則隨粗糙度的增加而降低。隨著粗糙度和粗化密度的增加，其浸油速度增加，當(dāng)Ra＞0．50μm時，其浸油速率的增加很小，且存在浸漬不充分的殘余空隙，使得浸漬狀態(tài)不好。隨著粗糙度的增加，其絕緣強(qiáng)度下降，當(dāng)Ra＝0．45μm時，最大粗糙度Rm達(dá)到4．5μm左右，這樣15μm粗化薄膜只相當(dāng)于12μm未粗化薄膜絕緣強(qiáng)度，使絕緣強(qiáng)度的平均值有較明顯的下降。由此可知，聚丙烯易浸型電容薄膜的粗糙度不宜太高，其平均粗糙度Ra控制在0．40～0．50μm比較合適。3　結(jié)論　　以上討論了鑄片條件以及聚丙烯粒子的熔體流動指數(shù)對形成β結(jié)晶的影響，討論了拉伸條件對薄膜粗化的影響，還討論了粗化與材料性能的關(guān)系。根據(jù)上面的分析，可以得出如下結(jié)論：　　1）考慮到薄膜的浸油性能和絕緣強(qiáng)度，聚丙烯易浸型電容薄膜的粗糙度控制在平均粗糙度Ra＝0．40～0．50μm比較合適；　　2）為了在厚片中獲得足夠的β結(jié)晶含量，擠出鑄片條件應(yīng)作如下控制，擠出溫度控制在220～240℃，若高于260℃，則厚片中很少形成β結(jié)晶；急冷溫度控制在90～110℃，若低于90℃，則厚片中β結(jié)晶含量較少；　　3）聚丙烯粒子的熔體流動指數(shù)MI＝1～6（g／10min）之間，隨著MI的增加，厚片中β結(jié)晶的含量增加，但其拉伸性能下降，產(chǎn)品的厚度均勻性下降，因此，選用MI＝3．2～4．0（g／10min）的原料粒子生產(chǎn)粗化膜較為合適；　　4）使含有β結(jié)晶的厚片拉伸時形成較好的粗化表面，拉伸條件是關(guān)鍵。快速地加熱到150～155℃，然后在該溫度縱向拉伸，由此獲得的雙向拉伸薄膜可以獲得較好的粗化表面。較低的縱向拉伸溫度和縱向拉伸前緩慢地預(yù)熱都對粗化不利。  作者/孫桂成，吉亞兵    江蘇南天集團(tuán)股份有限公司來源：北極星電