聚乙烯本身具有較(jiào)好的綜合性能,原則上可以不使(shǐ)用助(zhù)劑而單獨應用,生產薄膜和各種塑料製件,但在生產實踐中,人們總是喜歡在聚(jù)乙烯及(jí)聚(jù)乙烯複配物中,配入各種不同的助劑以(yǐ)獲得更佳(jiā)的效果。
比較常(cháng)用的具有代表性的(de)應用舉例如下:
1.抗氧(yǎng)化劑
抗氧化劑是聚乙烯最為重要、使用最多的(de)助劑之一(yī)。在聚乙烯中加入抗氧化劑,可以有效地抑(yì)製聚乙烯的氧化(huà)反應,明顯地提高聚乙烯成型加工時的(de)熱穩定性,改善聚乙烯薄膜(mó)的性能。目前(qián)聚乙烯所使用的抗氧劑以無色(sè)透明、毒性較小的酚(fēn)類抗氧劑為主,如抗氧劑1010,抗氧劑264等,抗氧劑的用量因薄膜品種(zhǒng)、應用環(huán)境以及抗氧劑品種的(de)不(bú)同而異,一般在萬分之(zhī)幾到千分之幾的範圍內。抗氧(yǎng)劑目前已成為聚(jù)乙烯的一種最為基礎的助劑之(zhī)一,幾乎所有牌號的聚乙烯,樹脂生產企業在製(zhì)造聚(jù)乙烯的過程中,都已經加入了足夠數量的抗氧劑,可滿足(zú)成膜過程中,防止聚乙烯(xī)在高溫下氧化變(biàn)質的(de)需要,除了一些特殊的應用以外(例如長效農(nóng)膜),薄膜生(shēng)產過程中,不必再添加抗氧劑。
2.開口劑
開口劑是聚乙烯薄膜、特別是聚乙烯類包裝薄膜最常用的助劑之一。開口劑的作用是使兩(liǎng)層薄膜容(róng)易(yì)揭(jiē)開,使薄膜袋容易開(kāi)口而不致產生黏閉現象。人們一般(bān)采用微細的無機粉狀(zhuàng)物質(比如二氧化矽)作開口劑,開口劑的(de)作用機理是(shì)通過(guò)微細粉末在薄膜表麵的存(cún)在,使薄膜的表麵呈(chéng)現凹(āo)、凸不平的(de)狀態,當兩層薄膜相接觸時(shí),不會十分密切(qiē)地貼合在一(yī)起,從而便於分開。
開口劑的粒徑通常控製(zhì)在5μm左右,如果粒(lì)徑過(guò)粗,雖然有良好的開口效果,但會導致薄膜表麵毛糙、薄膜透明性下降等弊病;相反,如果開口劑(jì)的粒徑過細,薄膜表麵的凹凸程度(dù)不足,不能起(qǐ)到良好的開口效果。開口劑(jì)的配用量,一般在千分之幾(jǐ)即可,應用量過多,對於進一步改善薄膜開口(kǒu)效果的作用不大,而且有可(kě)能導致透明性下降等副作用,是不可取的。
薄膜專用(yòng)級聚乙烯樹脂,一般均已加入開口劑,如果對於薄膜的開口性能沒有特殊的要求,可以不再添加(jiā)開口劑(jì)。在對薄膜開(kāi)口性有特殊要求的情況下(例如(rú)為了獲得高透明(míng)性而采用(yòng)下吹水冷工藝生產聚(jù)乙烯薄膜時,特別容易產生黏閉現象),這時可適當補充開口(kǒu)劑。
3.爽滑劑
包(bāo)裝用聚乙烯薄膜(mó),為了調節薄膜表麵的摩擦係數(適(shì)當降低薄膜的摩擦係數(shù)),常常配用爽滑劑。聚乙烯薄膜的爽滑劑常采用酰胺類物質,如油酸酰(xiān)胺、芥酸酰胺、N-亞乙基雙硬脂酸酰胺等。適量爽滑劑的加入,不僅能調節薄膜的摩擦係(xì)數,而且在薄膜爽滑性的提高的同時,對(duì)於改善薄(báo)膜的開口性,也有一定的效(xiào)果,但需要引起注意的是(shì)爽滑劑的配用量,必須嚴格加以控製,如用量過多(duō),反而會因爽滑劑的超標應(yīng)用,降低薄膜的開口性;另外,爽滑劑的應用(特別是爽滑劑的量較多時),可能降低薄(báo)膜後續複合加工帶來麻煩,例如使複合薄膜的層間黏合強度大幅度下降。
4.著色劑
著色(sè)劑也是聚乙烯薄(báo)膜經常使用的助劑之一。包裝用薄膜配入(rù)著色劑,通常是為了薄膜的美(měi)化或者標識(shí)作用的(de)需要;對於農、地膜,還可以起到除草(黑色(sè)地膜)、防止蚜蟲(銀色地膜)以及促(cù)進作物生長等功效。由於聚乙烯類樹脂,可能產生著色劑的遷移問題,因此,聚乙烯薄(báo)膜(mó)采用(yòng)的著色劑必須使用顏料類物質(zhì)而不可應用染料類著色劑,否則會產生著色劑的遷移 問題,對此要有足夠的重視(shì)。
5.抗靜電劑
聚乙烯屬於(yú)高絕緣(yuán)性樹脂,聚(jù)乙烯薄膜與其他物質摩擦時,容易產生靜電。靜電的存在,對聚乙烯薄膜的應用可能帶來許(xǔ)多問題,例如用聚乙烯(xī)薄膜袋盛裝粉狀物料時,由於靜電作用,粉末料被吸附到袋口(kǒu)處,使袋口熱封強(qiáng)度下降甚(shèn)至完全失去熱封性(xìng);又(yòu)如當采用聚乙烯薄膜(mó)袋包裝集成(chéng)電路之類(lèi)的電氣元、組件時,被包裝物可能由於靜電擊穿而破壞。在聚乙烯中配入抗靜電劑,可防(fáng)止靜電(diàn)的產生。
目前聚乙烯使用的抗靜電劑主要(yào)有兩類物質(zhì):一(yī)類是(shì)導電類填料(如高導電炭黑);另一類是表麵活性劑。前者的抗靜電性不受空氣濕度(dù)的(de)影響(xiǎng),表麵電(diàn)阻穩定,但這類抗靜電劑的配用量較多,對薄膜的外觀(如色澤、透(tòu)明性等)影響較大(dà)。後者配用量較少,對薄膜的外觀影響較(jiào)小,但配入(rù)後聚乙烯的表麵電阻的下降幅度有限,而且其(qí)表麵電阻會明顯地受空氣濕度(dù)的影響,當空氣濕度高時,薄膜的表麵電阻較低;當空氣的濕度低時,薄(báo)膜的表麵電阻則會升高。
6.增粘劑
生產纏繞薄(báo)膜時,需要薄膜的表麵(miàn)具有足夠(gòu)的黏(nián)性。在聚乙烯(xī)中配入增粘劑,是增加薄膜表麵黏性的有效途徑,目前聚(jù)乙烯纏繞薄膜(mó)的工業化生產中,廣泛地采用配用增粘劑的方法。低分(fèn)子類聚異丁烯,是聚乙烯纏繞薄膜目前應用最多的增粘劑。由於低分子聚異丁烯是高黏稠狀液體,它(tā)與聚乙烯樹脂混合後的複配物,很難直接喂入擠出機的料筒中,需要在設備(bèi)上增加強製加料裝置,或(huò)者使用(yòng)聚異丁烯(xī)的(de)母料,作為增粘劑。
7.抗紫外線劑
聚乙烯的耐光性僅屬一般性,聚乙烯薄(báo)膜長期在室外使用時,或者為了防止紫外線進入塑料薄膜袋的內部導致食(shí)品(pǐn)等商品的破壞時,往往需(xū)要配入一定數量的抗紫(zǐ)外線劑。根據(jù)作用機理的(de)不同,抗紫外線劑主要有紫外線屏蔽劑(如炭黑(hēi))和紫外線吸收劑(如UV-327)兩大類,目前(qián)應用得比較多的是紫外線吸收劑。為了獲得良好(hǎo)的效果,紫外線吸收劑常常和抗氧劑配合使用。
8.防鏽劑
聚乙烯中配入氣相防鏽劑所製得的防鏽(xiù)薄膜,在使用過程中防(fáng)鏽劑逐漸從薄膜中析出,充斥於由聚乙防鏽薄膜製得的薄膜袋中,從而(ér)保護袋內金屬製品免(miǎn)遭(zāo)鏽蝕的危害。采(cǎi)用防鏽薄(báo)膜包裝金屬製品,不必使用油(yóu)脂類的防鏽劑加以(yǐ)防護(hù),兼具清潔、便捷的優點。
9.加工助劑
前麵已經提到,聚乙烯中的LLDPE、mPE存(cún)在成膜性能較差的缺(quē)陷,加入加工助劑,是改善(shàn)它們成(chéng)膜性能的有效方法。LLDPE、mPE薄膜生產中,常采用(yòng)低分子氟聚合物作為加工助劑(jì)。加入0.5%~1.0%的低分子量的氟聚合物以後,聚乙烯熔體(tǐ)在高剪(jiǎn)切應力(lì)下的黏度下降,熔體和料筒、螺杆之間的摩(mó)擦力下降,擠出過程中的熔體破裂和成品薄膜的表麵糙化現象消失,薄膜表(biǎo)麵光潔度與透明度明顯改善,同時還會因為成膜時擠出(chū)機的主機負荷降低,從(cóng)而達(dá)到節約能量耗(hào)費的效果。
10.填料
與聚乙烯配用生產聚乙烯(xī)薄膜的填料,主要(yào)是碳酸鈣。使用適當的偶聯(lián)劑和合理的加(jiā)工工藝,可以在加入大量填料(liào)的情況下(填料配用量可達(dá)30%或更高,最高可(kě)達(dá)60%~70%),製(zhì)得強度良好的聚乙烯薄膜。配入填料以後(hòu),聚乙烯薄膜的外觀性能下降(透明性明顯下降,表麵較粗糙),但(dàn)高填料含量的聚乙烯薄膜,具有節約(yuē)石化資源的效果,同時具有良好的環境保護適應性,其燃燒熱較低,廢棄物燃燒時不(bú)會因熱(rè)量的過分集中(zhōng)而(ér)損壞焚燒爐,因此高填料聚乙(yǐ)烯(xī)薄膜,在(zài)垃圾袋等產品方麵(miàn)的(de)應用得到(dào)人們的青睞。
聚乙烯與各種助劑配用時,為了獲得良好的分散效果而又省卻熔(róng)融擠出造粒工序,工業生產中常采用經過預分散(sàn)處理所製得的(de)各種助劑的高濃縮母料(通常簡稱母料),而不使用純助劑。由於(yú)塑料薄膜對(duì)助劑的分散性的要求(qiú)較其他塑料製品要高得多,因此,母料在塑料薄膜(mó)的生產中(zhōng)具有十分重要的意義(yì),應用也十分普遍。使用母(mǔ)料時,母料在成膜前與聚乙烯粒料混合均勻後(hòu)直接加入(rù)到擠出機中即可,具有使用方便、分散效果良好、降低成本(běn)的多重效果(guǒ),但母料的配方或應用不當,也可能(néng)因母料中的某些分散劑、載體等低分子物質在成膜(mó)過程中於口模處析出(chū),使薄膜出現縱(zòng)向條紋狀缺陷,或者由(yóu)於母料中的低分子(zǐ)物質引起薄膜強度下(xià)降、熱封合性能下降等弊病(bìng),對此需要引起(qǐ)注意。
資料來源:包裝企業網
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