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浅析聚乙烯功能助剂大全

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浏览:- 发布日期:2019-12-03 10:00:00【

聚乙烯本身具有较好的综合性能,原则上可以不使用助剂而单独应用,生产薄膜和各种塑料制件,但在生产实践中,人们总是喜欢在聚乙烯及聚乙烯复配物中,配入各种不同的助剂以获得更佳的效果。

 

    比较常用的具有代表性的应用举例如下:

 

1.抗氧化剂

 

    抗氧化剂是聚乙烯最为重要、使用最多的助剂之一。在聚乙烯中加入抗氧化剂,可以有效地抑制聚乙烯的氧化反应,明显地提高聚乙烯成型加工时的热稳定性,改善聚乙烯薄膜的性能。目前聚乙烯所使用的抗氧剂以无色透明、毒性较小的酚类抗氧剂为主,如抗氧剂1010,抗氧剂264等,抗氧剂的用量因薄膜品种、应用环境以及抗氧剂品种的不同而异,一般在万分之几到千分之几的范围内。抗氧剂目前已成为聚乙烯的一种最为基础的助剂之一,几乎所有牌号的聚乙烯,树脂生产企业在制造聚乙烯的过程中,都已经加入了足够数量的抗氧剂,可满足成膜过程中,防止聚乙烯在高温下氧化变质的需要,除了一些特殊的应用以外(例如长效农膜),薄膜生产过程中,不必再添加抗氧剂。

 

2.开口剂

 

    开口剂是聚乙烯薄膜、特别是聚乙烯类包装薄膜最常用的助剂之一。开口剂的作用是使两层薄膜容易揭开,使薄膜袋容易开口而不致产生黏闭现象。人们一般采用微细的无机粉状物质(比如二氧化硅)作开口剂,开口剂的作用机理是通过微细粉末在薄膜表面的存在,使薄膜的表面呈现凹、凸不平的状态,当两层薄膜相接触时,不会十分密切地贴合在一起,从而便于分开。

 

    开口剂的粒径通常控制在5μm左右,如果粒径过粗,虽然有良好的开口效果,但会导致薄膜表面毛糙、薄膜透明性下降等弊病;相反,如果开口剂的粒径过细,薄膜表面的凹凸程度不足,不能起到良好的开口效果。开口剂的配用量,一般在千分之几即可,应用量过多,对于进一步改善薄膜开口效果的作用不大,而且有可能导致透明性下降等副作用,是不可取的。

 

    薄膜专用级聚乙烯树脂,一般均已加入开口剂,如果对于薄膜的开口性能没有特殊的要求,可以不再添加开口剂。在对薄膜开口性有特殊要求的情况下(例如为了获得高透明性而采用下吹水冷工艺生产聚乙烯薄膜时,特别容易产生黏闭现象),这时可适当补充开口剂。

 

3.爽滑剂

 

    包装用聚乙烯薄膜,为了调节薄膜表面的摩擦系数(适当降低薄膜的摩擦系数),常常配用爽滑剂。聚乙烯薄膜的爽滑剂常采用酰胺类物质,如油酸酰胺、芥酸酰胺、N-亚乙基双硬脂酸酰胺等。适量爽滑剂的加入,不仅能调节薄膜的摩擦系数,而且在薄膜爽滑性的提高的同时,对于改善薄膜的开口性,也有一定的效果,但需要引起注意的是爽滑剂的配用量,必须严格加以控制,如用量过多,反而会因爽滑剂的超标应用,降低薄膜的开口性;另外,爽滑剂的应用(特别是爽滑剂的量较多时),可能降低薄膜后续复合加工带来麻烦,例如使复合薄膜的层间黏合强度大幅度下降。

 

4.着色剂

 

    着色剂也是聚乙烯薄膜经常使用的助剂之一。包装用薄膜配入着色剂,通常是为了薄膜的美化或者标识作用的需要;对于农、地膜,还可以起到除草(黑色地膜)、防止蚜虫(银色地膜)以及促进作物生长等功效。由于聚乙烯类树脂,可能产生着色剂的迁移问题,因此,聚乙烯薄膜采用的着色剂必须使用颜料类物质而不可应用染料类着色剂,否则会产生着色剂的迁移 问题,对此要有足够的重视。

 

5.抗静电剂

 

    聚乙烯属于高绝缘性树脂,聚乙烯薄膜与其他物质摩擦时,容易产生静电。静电的存在,对聚乙烯薄膜的应用可能带来许多问题,例如用聚乙烯薄膜袋盛装粉状物料时,由于静电作用,粉末料被吸附到袋口处,使袋口热封强度下降甚至完全失去热封性;又如当采用聚乙烯薄膜袋包装集成电路之类的电气元、组件时,被包装物可能由于静电击穿而破坏。在聚乙烯中配入抗静电剂,可防止静电的产生。

 

    目前聚乙烯使用的抗静电剂主要有两类物质:一类是导电类填料(如高导电炭黑);另一类是表面活性剂。前者的抗静电性不受空气湿度的影响,表面电阻稳定,但这类抗静电剂的配用量较多,对薄膜的外观(如色泽、透明性等)影响较大。后者配用量较少,对薄膜的外观影响较小,但配入后聚乙烯的表面电阻的下降幅度有限,而且其表面电阻会明显地受空气湿度的影响,当空气湿度高时,薄膜的表面电阻较低;当空气的湿度低时,薄膜的表面电阻则会升高。

 

6.增粘剂

 

    生产缠绕薄膜时,需要薄膜的表面具有足够的黏性。在聚乙烯中配入增粘剂,是增加薄膜表面黏性的有效途径,目前聚乙烯缠绕薄膜的工业化生产中,广泛地采用配用增粘剂的方法。低分子类聚异丁烯,是聚乙烯缠绕薄膜目前应用最多的增粘剂。由于低分子聚异丁烯是高黏稠状液体,它与聚乙烯树脂混合后的复配物,很难直接喂入挤出机的料筒中,需要在设备上增加强制加料装置,或者使用聚异丁烯的母料,作为增粘剂。

 

7.抗紫外线剂

 

    聚乙烯的耐光性仅属一般性,聚乙烯薄膜长期在室外使用时,或者为了防止紫外线进入塑料薄膜袋的内部导致食品等商品的破坏时,往往需要配入一定数量的抗紫外线剂。根据作用机理的不同,抗紫外线剂主要有紫外线屏蔽剂(如炭黑)和紫外线吸收剂(UV-327)两大类,目前应用得比较多的是紫外线吸收剂。为了获得良好的效果,紫外线吸收剂常常和抗氧剂配合使用。

 

8.防锈剂

 

    聚乙烯中配入气相防锈剂所制得的防锈薄膜,在使用过程中防锈剂逐渐从薄膜中析出,充斥于由聚乙防锈薄膜制得的薄膜袋中,从而保护袋内金属制品免遭锈蚀的危害。采用防锈薄膜包装金属制品,不必使用油脂类的防锈剂加以防护,兼具清洁、便捷的优点。

 

9.加工助剂

 

    前面已经提到,聚乙烯中的LLDPEmPE存在成膜性能较差的缺陷,加入加工助剂,是改善它们成膜性能的有效方法。LLDPEmPE薄膜生产中,常采用低分子氟聚合物作为加工助剂。加入0.5%1.0%的低分子量的氟聚合物以后,聚乙烯熔体在高剪切应力下的黏度下降,熔体和料筒、螺杆之间的摩擦力下降,挤出过程中的熔体破裂和成品薄膜的表面糙化现象消失,薄膜表面光洁度与透明度明显改善,同时还会因为成膜时挤出机的主机负荷降低,从而达到节约能量耗费的效果。

 

10.填料

 

    与聚乙烯配用生产聚乙烯薄膜的填料,主要是碳酸钙。使用适当的偶联剂和合理的加工工艺,可以在加入大量填料的情况下(填料配用量可达30%或更高,最高可达60%70%),制得强度良好的聚乙烯薄膜。配入填料以后,聚乙烯薄膜的外观性能下降(透明性明显下降,表面较粗糙),但高填料含量的聚乙烯薄膜,具有节约石化资源的效果,同时具有良好的环境保护适应性,其燃烧热较低,废弃物燃烧时不会因热量的过分集中而损坏焚烧炉,因此高填料聚乙烯薄膜,在垃圾袋等产品方面的应用得到人们的青睐。

 

聚乙烯与各种助剂配用时,为了获得良好的分散效果而又省却熔融挤出造粒工序,工业生产中常采用经过预分散处理所制得的各种助剂的高浓缩母料(通常简称母料),而不使用纯助剂。由于塑料薄膜对助剂的分散性的要求较其他塑料制品要高得多,因此,母料在塑料薄膜的生产中具有十分重要的意义,应用也十分普遍。使用母料时,母料在成膜前与聚乙烯粒料混合均匀后直接加入到挤出机中即可,具有使用方便、分散效果良好、降低成本的多重效果,但母料的配方或应用不当,也可能因母料中的某些分散剂、载体等低分子物质在成膜过程中于口模处析出,使薄膜出现纵向条纹状缺陷,或者由于母料中的低分子物质引起薄膜强度下降、热封合性能下降等弊病,对此需要引起注意。

 

资料来源:包装企业网

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