BOPP母料的种类牌号性能及作用机理教案分析.doc

BOPP母料的种类、牌号、性能及作用机理 为了提高BOPP薄膜的品质，除了设备和生产工艺的因素外，原材料决定了BOPP薄膜的物理性能，特别是添加剂母料，因此必须正确地选用BOPP母料。 在聚丙烯双向拉伸薄膜的生产过程中，为了改善薄膜的某些性能，往往需要在树脂中加入一定量的添加剂。由于纯添加剂通常为液体、糊状或粉状物，微量的添加剂直接加入到聚丙烯树脂中很难快速混合均匀。因此，人们通常预先将较多的添加剂均匀地混入聚合物内，制成“母料”，在生产薄膜之前再将母料按一定的比例与主体材料进行混合。 1.1 抗粘连剂母料 薄膜在使用与加工过程中，当两层薄膜接触在一起时，由于温度、压力、作用时间和膜与膜的摩擦性能等因素的影响，两层薄膜可能因短链分子迁移或由于膜过于平滑，产生很大的附着力，出现薄膜相互粘连的现象。为了防止薄膜的粘连，使薄膜表面具有一定的粗糙度，使膜与膜之间保存一定的空气，降低薄膜的摩擦系数，需向树脂中加入某种称为“抗粘连剂”的改性添加剂。 抗粘连剂加入后，在薄膜表面便会生成许多细而坚硬的突起，或形成微小裂纹，或出现不同松弛状的凸凹，从而减少了膜与膜、膜与磨件之间的接触面积，实现了降低薄膜表面摩擦系数的目的。然而，随着添加剂的加入，薄膜表面也有一定程度的损坏。因此，使用时一定要根据产品性能的要求，仔细地筛选抗粘连剂。表1为常用聚丙烯抗粘连剂母粒的牌号。 抗粘连剂的种类、粒径、粒径分布、用量、配制及添加方法等对薄膜性能有很大影响。 聚丙烯薄膜使用的无机抗粘连剂是以二氧化硅为主。其优点是：它是无定形的，不会导致硅肺；高纯度的二氧化硅的折射指数与聚丙烯几乎一样，对光学性能影响小；它是柔软的，对挤出机的螺杆和机筒磨损少；二氧化硅能均匀地分散在薄膜中。 在生产双向拉伸聚丙烯薄膜时，抗粘连母料的加入量一般为表层共聚聚丙烯的1.2~1.6%。二氧化硅的粒度为2~4 u m之间，有效加入量为 (200~1500) mg/kg。具体的加入量取决于薄膜的品种及厚度。 表1 常用抗粘连剂聚丙烯母料牌号 二氧化硅是一种无机物，在薄膜内不会迁移。因此，这种抗粘连剂可以仅加在薄膜的表面层内。釆用先进的多层共挤出—双向拉伸工艺，制成三层复合薄膜，在占薄膜厚度10%的表层内加入抗粘连母料量就非常有限。这样不仅可以大大降低生产成本，而且可以提高薄膜的光学性能。 图1 抗粘连剂含量对薄膜光学性能的影响 图1显示了表层含有某种抗粘连母料的复合BOPP薄膜，母料加入量对薄膜光 泽度和雾度的影响。抗粘连剂对薄膜性能影响见表2。 对于真空铝用的聚丙烯薄膜来说，为了使镀铝层紧紧贴附薄膜表面，防止镀 铝前和镀铝后被二氧化硅粒子刮伤，发展了有机物做添加剂的抗粘连剂母料。用这种母料生产的薄膜，雾度非常低。图2为有机、无机添加剂含量对雾度的影响。表2 抗粘连剂对薄膜性能的影响 图2 不同品种添加剂对雾度的影响1.2 抗静电剂母料 由于聚丙烯为典型的非极性高分子材料，吸水性极差，当受到摩擦后表面产生的电荷很难散去，使之静电性很强。为了消除在膜表面产生的电荷需要加入抗静电剂。抗静电剂是一种双极性物质，它能迁移到薄膜表面，吸收空气中的水分，形成导电层，及时散去积聚的电荷，使之具有控制带电的能力。这种疏散电荷的能力对于聚丙烯薄膜的加工及使用是非常必要的。否则在生产过程中，由于静电会使操作人员受到电击；在制袋或包装商品时，表面电荷会使薄膜粘附在包装设备上；对于包装后的商品，由于静电现象，在存放或者销售过程中会吸附灰尘，影响产品的形象。 抗静电剂的种类很多，有阳离子型、双离子型和非离子型，如胺类、季胺类、吡啶衍生物和羟基酰胺等。目前抗静电剂多为小分子，但最近高分子抗静电剂发展很快，这是因为高分子抗静电剂迁移性小，耐久性好，且对被包装物不产生污染。国内目前使用的阳离子抗静电剂多为季胺型表面活性剂，如二甲基羟乙基十八烷基季胺硝酸盐。高分子抗静电剂有低分子量的蟥化聚苯乙烯、低分子量的聚丙烯酸类及其共聚物。由于聚酰胺吸水性很好，所以低分子量的聚酰胺也可以用作高分子抗静电剂。 抗静电剂的表面活性有助于着色剂的分散与润湿，但像季胺盐类抗静电剂有可能降低制品的热稳定性，使制品泛黄、变色等，设计配方务必考虑进去。相对而言，非高分子型抗静电剂要好一些，所以广泛使用。用于色母粒的抗静电剂主要有：硬脂酸单甘酯（GMS），N，N-双（2-羟乙基）脂肪酰胺（KJ-210）和羟乙基烷基胺（H2-1）等。 通常，静电消除的能力是以BOPP薄膜表面积聚的电荷衰减到一半值所表示的时间，即静电半衰期值来衡量。图3显示了环境的相对湿度与薄膜表面电荷衰变周期之间的关系。 抗静电剂具有迁移性，抗静电剂加入聚合物后，它会从加入层迁移到含量小或未加入层。因此，在实际生产过程中，一般只把它加到薄膜的芯层材料中。否则，如果把抗静电剂加到表