机械-BOPP薄膜中的功能助剂介绍

双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜具有迥强度、高透明度、高光泽度、高挺括度、热稳定性好、无毒等优点，质优而价格适中，广泛用于食品、饮料、香烟、服装等行业的包装，迅速占据塑料包装市场[1]。我国自80年代初开始引进BOPP薄膜生产线，至今共有80多条生产线，已构成超过50万t/a的生产能力。由于BOPP薄膜市场潜力大、产品附加值高，BOPP加工业已成为国内塑料加工工业中发展最快、投资最多、技术最早进的行业。BOPP薄膜生产设备和技术主要依托进口，现仍有多家企业如申达团体等不断加大投入，引进范围大产量高的BOPP薄膜生产线。塑料功能助剂是塑料加工中不可缺少的辅助材料，它可以改进塑料的加工工艺性能，提高生产效率，显著提高产品的使用性能。使用BOPP薄膜对助剂的质量要求较高，在提升产品质量和档次上，功能助剂的选用10分重要，BOPP薄膜生产进程中所需助剂是以功能母料的情势添加的，主要包括抗静电剂、爽滑剂、防粘连剂、增刚性、珠光剂等[2,3]。1　抗静电剂由于摩擦带电，BOPP在加工或使用进程中的静电作用，导致薄膜与设备或薄膜之间产生粘附现象，因此需要进行静电处理，通常是加入表面活性剂类抗静电剂，将表面电阻率降到1012以下。由于抗静电剂与PP的相容性有限，加工放置5～7天后强拆由哪些部门强拆，抗静电剂迁移到薄膜表面，构成具有取向特点的抗静电剂分子层，其中亲油基植于树脂内部，亲水基向外1侧，吸附空气中的水分，构成1层非常薄的泄电通道，因此内添加型抗静电剂的抗静电效果与空气的湿度有很大的关系[4,5]。 表面活性剂类抗静电剂的种类很多，包括阳离子型、阴离子型、两性型和非离子型，非离子型抗静电剂是不带电荷且极性很小的表面活性物质，虽然没有离子型抗静电效果显著，但是其毒性低、热稳定性好，也没有离子型抗静电剂易引发塑料老化的缺点[6]，是BOPP薄膜主要选用的内添加型抗静电型。在BOPP薄膜用抗静电剂的具体选用方面，首先应当注意抗静电剂与聚丙烯(PP)的相容性问题，抗静电剂与PP塑料的相容性，是影响抗静电剂向表面迁移速度的最主要的因素。相容性越好，在塑料中的混合越均匀，向表面的迁移性越差，结果使抗静电效果降落[7]；反之，向表面的迁移速度过大，过分析出而影响外观和使用性能，如表面发粘、印刷着色能力降落等。2者的相容性是由抗静电剂与PP的分子极性决定的，因此要选择适当的抗静电剂，重要的是掌控好与PP的极性差的平衡，1般通过选定抗静电剂和PP适当的溶解度参数(与极性相干)差，以使抗静电剂在PP中既有1定的亲和力，又有易迁移性。其次，还要注意PP结晶与取向对抗静电效果的影响，PP是结晶性塑料，抗静电剂存在于结晶粒子间的非结晶区，结晶与取向在1定程度上妨碍了抗静电剂的迁移，在同等条件下，BOPP较非结晶或未拉伸薄膜难产生抗静电效果。另外，选用的抗静电剂要无毒性，与PP有良好的分散性，具有较好的热稳定性，低的挥发性，不影响薄膜的成型加工性能，不能影响薄膜的光学性能，如透明性、表面光泽等，不能降落薄膜的物理性能，并且不侵害BOPP薄膜的2次加工性，如热封合性、印刷性等。这几个方面也是选用其它功能助剂时应当注意的共性问题，不能仅着眼于助剂的主要功能拆迁房屋附属物补偿标准，而忽视其副作用。常常使用的BOPP用抗静电剂有高纯度硬脂酸甘油类、酰胺类、乙基胺类等。主要添加到BOPP薄膜的芯层和表层，添加量1般为01％～2％。2　爽滑剂爽滑剂的主要作用是通过显著降落BOPP薄膜的摩擦系数，改变BOPP薄膜滑动性和抗粘性之间的平衡[8]，使BOPP薄膜具有良好的爽滑效果，确保基在使用设备上的滑动性能。爽滑剂的作用机理与抗静电剂类似，在薄膜成型后，爽滑剂从薄膜内迁移到表面，聚积成均匀的薄涂层，使得薄膜表面光滑，极大地降落了摩擦系数[9]。 理想的BOPP薄膜爽滑剂除具有上述功能助剂的共性外，还应具有以下特点：a.良好的延续润滑性和高温润滑性。b.与聚合物有适当的相容性，由于除烷烃蜡以外，所有润滑剂也都是表面活性物质，其机理如上所述，与抗静电剂相同，且爽滑剂兼具有防粘和抗静电作用，因此爽滑剂也能够和抗静电剂依照1定的比例加工成复合功能母料。BOPP薄膜常常使用的爽滑剂有芥酸酰胺、硅酮等。主要添加到BOPP薄膜的芯层和表层，添加量1般为061％～0.5％。3　防粘连剂BOPP防粘连剂通常是2氧化硅系列的无机物或颗粒状交联的聚硅氧烷，它们在薄膜表面构成均散布的微粒(砂纸效应)，使薄膜表面粗糙化，突出的固体颗粒使得空气很容易流入薄膜各层之间，其作用如撒粉于平滑或粘性的表面所得到的效果[10]。防粘连剂颗粒的大小要适当，小则防粘效果不明显，大则影响薄膜的表面光泽和透明性，因此，其微粒的尺寸必须与薄膜的厚度向匹配，1般粒径为0.5～8μm；防粘连剂与爽滑剂的作用应当到达1个粘－滑的平衡，防粘连剂主要加入到BOPP薄膜的表层，添加量1般为01％～0.5％。并常常与爽滑剂复配成功能母料使用；也有的在表层的PP料中直接搀和了防粘连剂，BOPP薄膜生产进程中无需另外添加。4　增刚剂、珠光剂等增刚剂是以氢化C5或C9石油树脂为主的石油精加工产品的混合物，其熔点低，必脆，与PP有很好的相容性。在生产热收缩BOPP薄膜进程中，1般要加入增刚剂，以提高薄膜的弹性模量，改进薄膜的热收缩性、透明性和光泽度等，同时可以降落加工温度，提高PP的延展成膜性，主要用于生产高级香烟包装薄膜。增刚剂主要添加到BOPP薄膜的芯层，添加量要适当，太高的含量容易造成薄膜发粘。添加量1般为5％～20％。珠光剂用于生产珠光色BOPP膜，主要有CaCO3、TiO2、云母等，珠光膜比重轻，具有良好的阻光性，色泽美丽，广泛有于雪糕、糖果、高级礼品的直接包装[11,12]。从理论上说，两种物质的折射率差是产生珠光的重要条件(即使是两种折射率不同的不相容的聚合物配合也能产生珠光光泽)，而且应当构成具有部分透射与部分镜面反射的层状结构，多层的干涉光才有强的珠光效果，1般折射率之差最少应为003，才能获得珠光光泽。CaCO3与PP的折光指数差为008，在3层共挤双向拉伸进程中，CaCO3微粒在PP中经拉伸使薄膜中产生微孔，在光的干涉下构成亮丽的珠光色。影响珠光效应的主要因素有珠光的粒径、用量和分散性，珠光剂添加在BOPP薄膜的芯层，1般用量5％～20％。根据BOPP薄膜不同的用途，需要添加功能助剂有很多，如还有成核剂、荧光剂、消光剂等等。5　结　语随着BOPP薄膜行业的发展，技术不断成熟，BOPP企业要提升现有产品的品质，并开发各种性能要求的BOPP薄膜，以拓展利用领域，对所需功能助剂的品质和品种的要求也在不断增加。面对市场竞争日益加重的局面，在BOPP薄膜的新产品开发方面，如何灵活使用功能助剂将是成败的关键。作者： 涂志刚　吴增青 来 自： (湛江包装材料企业有限公司)