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常州凱得新材料科技有限公司
專業的功能性聚乙烯薄膜生產廠家
2021-01-27 11:04:54
聚乙烯薄膜制造工藝中,4種添加劑應用有哪些新變化
  1抗粘劑
  粘連是兩層相鄰薄膜之間的黏附,這一問題與大多數聚乙烯和聚丙烯薄膜以及少數的擠出涂布或復合產品相關。相鄰膜層之間發生粘連被認為是因為聚合物無定形區域存在范德華力,它隨兩層之間的距離減小而增大,因此當兩層薄膜被壓在一起時粘連會增加。
  粘連發生的另一個可能原因是低分子量物質向薄膜表面遷移。解決這一問題的最有效方法是添加抗粘劑,抗粘劑會在薄膜表面微微凸起,造成薄膜表面凹凸不平使膜與膜之間的接觸面最小,增加層間的距離,從而使粘連最小化。層間粘連會導致摩擦力增加,抗粘劑的加入通常有助于膜與膜之間摩擦系數的降低。摩擦系數是一個表面在相鄰表面上滑動的相對難度的量度,滑動阻力越大摩擦系數值越高。
  抗粘劑可分為無機和有機兩類,有機抗粘劑實際上就是滑爽劑。無機抗粘連劑是非遷移性的,這些非遷移性添加劑適合高溫應用,因為它們的融化溫度較典型的聚烯烴擠出溫度高得多。抗粘劑的顆粒尺寸和形狀以及分散質量是決定其抗粘效果的關鍵因素,抗粘劑的正確選擇也要根據薄膜的厚度。無機類抗粘劑相對較便宜,最適合在大量的普通產品中應用。
  2滑爽劑簡介
  滑爽劑被廣泛應用于聚烯烴薄膜加工中,以提高和改善操作性能。由于在自然狀態下,大多數聚烯烴都表現出一定程度的粘性,因此在沒有滑爽劑存在下不容易分開和滑動而加工成包裝薄膜。滑爽劑的作用是減小薄膜之間或薄膜與加工設備之間的滑動阻力。商業上的滑爽劑是化學品家族中的酰胺類,典型的有“快速析出”的油酸酰胺和“慢速析出”的芥酸酰胺。其它酰胺用在特定的加工過程中。
  滑爽劑的效果通常由它所達到的摩擦系數來決定,摩擦系數是一層薄膜在另一層膜上滑動時所需的力與外加重力的比值。薄膜粗略地可定義為低滑爽、中滑爽或高滑爽。用在聚烯烴中的最常見的滑爽劑是長鏈脂肪族酰胺,從油酸酰胺到芥酸酰胺都可應用。
  滑爽劑的效果是因為擠出后能夠在薄膜表面析出,不同的滑爽劑具有不同的表面析出和摩擦系數下降速度。因此,單一的滑爽劑不能夠提供給用戶所需要的全部應用要求。通常,鏈長較短的酰胺具有迅速地表面析出和較低的熱穩定性。雖然,最初似乎快速析出類具有優勢,但大多數薄膜加工者更喜歡慢速析出類。這對膜卷儲存是有利的,過低的摩擦系數薄膜會導致收卷困難和膜卷喇叭口現象。滑爽劑的慢速析出也使薄膜更容易被電暈處理,過多的滑爽劑會使電暈處理特別困難,以及薄膜表面潤濕張力的快速衰減。
  3抗靜電劑簡介
  抗靜電劑是一種能夠減少或消除塑料產生靜電的一類添加劑。一般通用塑料的表面電阻高達10?~10?,加入抗靜電劑后,可使塑料的表面電阻值降至10?以下,從而可大大減少塑料在加工和使用過程中產生的靜電現象。162010抗靜電劑的結構通式為R-Y-X,其中R為親油基團,X為親水基團,Y為連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應具有適當的平衡,與高分子材料要有一定的相容性,C12以上的烷基是典型的親油基團。羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基。抗靜電劑主要是表面活性劑,按使用方法分為外處理型和內添加型兩種。
  外部抗靜電劑都涂敷在材料的表面,以水、醇或其他有機溶劑作為溶劑或分散劑。當抗靜電劑加到水中的時候,分子的親油基就會伸向空氣一水界面的空氣一面;而親水基則向著水,隨著濃度的增加,親油基相互平行最后達到最稠密的排列。這樣,處理物表面的親水基就會比較容易吸附環境的
  內部抗靜電劑也是一種表面活性劑,只是在塑料加工中添加到樹脂中一起塑化成型。其中抗靜電分子是借助聚合物的鏈段運動而移向表面,吸收空氣中的水分,形成均勻的導電層。當樹脂處于熔融狀態時,離子型抗靜電劑在樹脂-空氣或樹脂-金屬的界面形成最稠密的排列。制品成型后,抗靜電劑的極性基都向著空氣一側排列,形成單分子導電層,抗靜電劑的表面活性越強,抗靜電性能越好,內部抗靜電效果持久。以往的內添加型化學抗靜電劑多為低分子化合物,耐久性不理想,目前國內外開發了永久性高分子抗靜電劑。另一種耐久性抗靜電方法是向疏水性母體樹脂中適當加入親水樹脂,從而形成一種微相分離結構。親水性聚合物組分在塑料表面聚集并形成連續的層狀分布以構成泄電通路,即可達到抗靜電效果,親水性聚合物樹脂目前以聚氧化乙烯(PEO)的共聚物為主。
  所有的傳統內部化學抗靜電劑都是遷移性添加劑,可進一步分為:陰離子、陽離子和非離子型。離子型抗靜電劑適合在極性樹脂如PVC中使用。由于其低的熱穩定性,離子型抗靜電劑不適合在聚乙烯中使用。非離子型抗靜電劑是同時含有親水基和憎水基的有機化合物。這些化合物遷移到材料表面,通過氫鍵結合大氣中的水份,形成一個微薄的水層。因此,化學抗靜電劑是依靠大氣中的濕氣來達到它們消除靜電的目的。
  聚乙烯和聚丙烯中常用的抗靜電劑有三類:甘油單甘酯、乙氧基脂肪酸胺、乙醇氨基化合物。薄膜生產中所使用的抗靜電劑一般都是濃縮母料,它通常是一定量的抗靜電劑與滑爽劑的復配體系,因此,在設計薄膜配方時加入有抗靜電劑的樹脂一般不需要另外添加滑爽劑,否則,會造成滑爽劑含量過多,導致封口和表面處理困難。
  4加工助劑簡介
  含氟聚合物加工助劑是利用氟化合物具有極低的表面能,在塑料加工中能減少加工樹脂分子間的內摩擦,增加熔融速率和熔體的變形性,降低熔體表觀粘度,改善總體塑化效果。
  同時它在加工樹脂中溶解度較低、不相容,在加工過程中從熔體中滲出到熔體表面,在金屬表面形成一個隔離層,降低熔體與流道、模口金屬表面的粘著力,減少熔體在運動過程中與流道壁產生的摩擦,改善加工過程中熔體運動不均勻狀態。因此,含氟聚合物加工助劑是指一類用于改善樹脂加工性能,提高產品質量的含有氟代烯烴共聚物的復配物。
  含氟聚合物加工助劑是利用含氟高分子化合物低表面能的特性,在加工過程中含氟聚合物有向熔體表面移動,并附著在螺桿和機筒金屬表面,形成一層“潤滑”的涂層。聚合物“潤滑”涂層是動態平衡的,涂層的形成并達到穩定狀態需要有一定時間,約一小時左右,能明顯地顯示擠出機的背壓,扭矩和熔體表觀粘度下降等塑料加工參數的變化。
  聚合物加工助劑使用量為200—1000ppm。如果在加工初期用較高濃度的助劑量,能更快地使加工狀態趨于穩定。加工后含氟聚合物不會停留在擠出物表面,不會在薄膜表面產生噴霜現象,不影響薄膜表面印刷性能及薄膜表面其他性能。

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