화학적으로 가교 된 PP 필름 : 비용 효율적인 향상

2025,08,06

화학적으로 가교 된 폴리 프로필렌 (PP) 필름 : 생산, 특성 및 응용

소개

폴리 프로필렌 (PP) 필름은 우수한 화학 저항성, 우수한 기계적 특성 및 상대적으로 저렴한 비용으로 인해 다양한 산업에서 널리 사용됩니다. 그러나, 기존의 PP 필름은 특히 온도 상승에서 열 안정성 및 기계적 강도 측면에서 특정 제한을 갖는다. PP 필름의 화학적 가교는 이러한 특성을 향상시키는 효과적인 방법으로 등장하여 요구되는 응용 분야를위한 우수한 성능 특성을 가진 재료를 생성했습니다.

폴리 프로필렌의 화학적 가교

가교의 기초

화학적 가교는 중합체 사슬 사이의 공유 결합 형성을 포함하여 3 차원 네트워크 구조를 생성한다. 폴리 프로필렌의 경우,이 공정은 전형적으로 가교를위한 자연 반응성 부위가 없기 때문에 가교제 또는 고 에너지 방사선의 사용을 필요로한다.

가교 반응은 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.

텍스트

PP-CH3 + 가교제 → PP-Ch2-X-Ch2-PP

(여기서 X는 가교 브리지를 나타냅니다)

PP 필름에 대한 일반적인 가교 방법

과산화물-유도 된 가교 :

유기 퍼 옥사이드 (예 : Dicumyl Peroxide)는 높은 온도에서 분해되어 자유 라디칼을 형성합니다.

이 라디칼은 PP 사슬의 수소 원자를 추상화하여 거시적 경로 생성

거시적 경화의 조합은 CC 가교로 이어진다

실란 가교 :

비닐 트리 메 톡시 실란 (VTMS)을 이식 제로 사용합니다

가수 분해 및 응축 반응에 대한 수분이 필요합니다

중합체 사슬 사이의 Si-O-Si 브리지를 형성합니다

방사선 가교 :

전자 빔 또는 감마 방사선을 사용합니다

PP 체인에서 자유 라디칼을 직접 생성합니다

방사선 용량의 정확한 제어가 필요합니다

화학적으로 가교 된 PP 필름의 생산 공정

원료 준비

적절한 PP 수지의 선택 (일반적으로 높은 결정도를 갖는 등방성 PP)

가교제 첨가 (0.5-3 중량%)

가교 효율을 향상시키기위한 공동 에이전트 (예 : Trallyl Cyanute)의 통합

처리 중에 분해를 방지하기위한 안정제 첨가

필름 압출 및 가교

멜트 컴파운드 :

PP 수지는 트윈 스크류 압출기에서 가교제와 혼합됩니다.

과산화물의 조기 분해를 방지하는 데 온도 제어가 중요합니다.

영화 형성 :

복합 재료는 평평하거나 날아간 필름 다이를 통해 압출됩니다.

전형적인 압출 온도 : 180-220 ° C

가교 단계 :

과산화물 시스템의 경우 : 가교를 활성화하기 위해 170-200 ° C로 가열합니다

실란 시스템의 경우 : 고온에서 수분 노출

방사선 방법 : 필름 형성 후 전자 빔 처리

치료 후 :

내부 스트레스를 완화하기위한 어닐링

표면 처리 (특정 응용 프로그램에 필요한 경우)

화학적으로 가교 된 PP 필름의 특성

향상된 열 특성

더 높은 열 변형 온도 (크로스-연결된 PP의 경우 100 ° C에 비해 최대 150 ° C)

높은 온도에서 차원 안정성 향상

열 수축 감소

기계적 특성

인장 강도 증가 (일반적으로 30-50% 개선)

더 높은 계수 (특히 온도 상승)

개선 된 크리프 저항

향상된 천자와 눈물 저항

화학 저항

용매 및 화학 물질에 대한 우수한 저항

환경 스트레스 균열 감소

산화에 대한 더 나은 저항

다른 특성

열 팽창 계수가 낮습니다

가스 및 증기에 대한 투과성 감소

전기 응용 분야의 유전체 특성 향상

특성화 기술

젤 컨텐츠 분석 :

용매 추출 후 불용성 분획을 측정합니다

가교 정도를 나타냅니다

열 분석 :

용융 거동을 연구하기위한 차등 주사 열량 측정 (DSC)

열 안정성을위한 열 중량 분석 (TGA)

기계 테스트 :

다양한 온도에서의 인장 테스트

동적 기계적 분석 (DMA)

분광법 :

화학적 변화를 식별하기위한 FTIR

상세한 구조 분석을위한 NMR

화학적으로 가교 된 PP 필름의 적용

전기 산업

고온 커패시터 필름

전선 및 케이블에 대한 단열재

변압기 절연

포장

고등 배리어 식품 포장

멸균 가능한 의료 포장

먹을 수있는 식사를위한 레토르트 파우치

산업 응용 분야

고성능 막

토목 공학을위한 지오메트라

복합 제조를위한 필름 출시

자동차

밑의 구성 요소

전기 자동차의 배터리 분리기

고온 개스킷 및 물개

최근 발전과 미래 추세

나노 복합체 가교가 가교 된 PP 필름 :

나노 클레이 또는 탄소 나노 튜브의 혼입

기계적 및 장벽 특성의 추가 향상

환경 친화적 인 가교 시스템 :

비 독성 가교제의 개발

바이오 기반 퍼 옥사이드

제어 분해 :

제어 된 수명으로 가교 된 PP를 설계합니다

내구성 균형 재활용 성 균형

스마트 가교 PP 필름 :

자극-반응성 재료

자가 치유 능력

도전과 고려 사항

처리 어려움 :

처리 중 가교 반응의 정확한 제어

조기 겔화 가능성

재활용 성 :

가교 된 PP는 선형 PP보다 재활용하기가 더 어렵습니다.

가역적 가교 시스템의 개발

비용 고려 사항 :

추가 처리 단계는 생산 비용을 증가시킵니다

특수 장비가 필요합니다

속성 잔액 :

과도한 가교는 브라이언스로 이어질 수 있습니다

특정 응용 프로그램에 필요한 최적화

결론

화학적으로 가교 된 PP 필름은 폴리머 필름 기술의 상당한 발전을 나타내며, 폴리 프로필렌의 적용 범위를 확장하는 향상된 특성을 제공한다. 이 기술은 특정 과제를 제시하지만 진행중인 연구는 계속해서 처리 방법을 개선하고 새로운 공식화를 개발하며 환경 문제를 해결합니다. 다양한 산업에서 재료 요구 사항이 더욱 까다로워지면서 화학적으로 가교 된 PP 필름은 고성능 응용 분야에서 점점 더 중요한 역할을 할 준비가되어 있습니다.

이 기술의 미래는보다 효율적인 가교 시스템의 개발, 네트워크 구조에 대한 더 나은 제어 및 가교를 다른 수정 기술과 결합하는 다기능 재료의 생성에 있습니다. 이러한 발전으로 화학적으로 가교 된 PP 필름은 많은 응용 분야에서 더 비싼 엔지니어링 플라스틱을 계속 대체하여 성능을 손상시키지 않고 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.

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