BOPP生产用添加剂

BOPP生产用添加剂BOPP膜所用主料为均聚物聚丙烯BOPP膜级专用料，等规度在97%左右，熔体指数2.0g/10min左右。我国BOPP膜生产初期所用聚丙烯主要源于进口，目前基本上国内自行生产，如上海石化、燕山石化、茂名石化等均能生产BOPP膜聚丙烯专用料，而且产品性能稳定，能满足生产线和市场的要求。生产热封型薄膜时，除聚丙烯外，还需要热封料。热封料一般为乙烯-丙烯二元共聚物或乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物，热封料只加在薄膜表层，在较高温度下通过封合机可以使薄膜相互粘合，简称热封性。三元共聚物的起封温度比二元共聚物的温度低，因而热封温度范围较宽。目前，我国BOPP膜行业所使用的热封料大部分来源于进口，也有一部分使用国产料。BOPP膜用功能性添加剂BOPP膜生产线自动化程度高，生产速度快，每天原料的消耗量大，BOPP功能性助剂添加量少，一般为数千PPM。生产过程中，不可能像生产CPP或吹塑膜那样将少量的助剂与大量的聚丙烯混合，因此，实际生产应用中，通常将各种助剂与聚丙烯按一定比例混炼制成母料，再将母料投入生产中，以增加助剂的分散性和均匀性°BOPP功能性添加剂母料的种类较多，包括抗静电母料、爽滑母料、增刚母料、增透母料、珠光母料、增白母料、防粘连母料、合成纸母料、防雾滴母料、消光母料、抗氧化母料等。2.2.1抗静电母料抗静电母料中所采用的抗静电剂多为单硬脂酸甘油酯和乙氧基胺的复配物。抗静电剂的作用机理是：通过抗静电剂有机物中的亲油基与聚丙烯相互作用增大它在聚丙烯中的相容性；另一方面，通过抗静电剂中的亲水基与空气中的水相互作用，达到消除薄膜表面所积累的静电荷。在BOPP薄膜的实际生产中，通常加入适量的抗静电剂，以消除BOPP薄膜在生产和使用过程中因摩擦所产生的静电。抗静电剂是迁移性较强的表面活性剂，使用中通常加入薄膜的芯层，以保证薄膜产品的中、长期抗静电效果。BOPP薄膜产品抗静电剂的用量与市场对产品的要求有关，对于抗静电要求高的BOPP薄膜（例如包装粉末和粉尘产品），抗静电剂的用量可加大。但特别值得注意的是，由于抗静电剂是低熔点的表面活性物质，它迁移到薄膜表面形成一薄薄的有机层，随着环境温度的降低，薄膜在收卷过程中因张力所产生的内应力和径向压力会使有机层凝固，从而导致薄膜粘连。因此，在实际的BOPP薄膜生产中，除在薄膜芯层加入抗静电母料外，通常在表层加入无机硅类的防粘连剂，以消除抗静电剂所带来的负作用。2.2.2增滑母料BOPP膜增滑母料是将润滑剂与聚丙烯按一定比例通过单螺杆或双螺杆挤出机混炼而成。在BOPP膜生产中，所应用的润滑剂主要有芥酸酰胺、油酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺和有机硅润滑剂等。芥酸酰胺和油酸酰胺具有良好的外润滑性，芥酸酰胺比油酸酰胺耐高温性好，分解温度高达220°C，比较适合聚丙烯母料的生产和BOPP薄膜的生产。而油酸酰胺的分解温度在180C左右，实际的母料生产中常加入抗氧剂等助剂，以提高它的耐高温能力。乙撑双硬脂酸的外润滑性较差，内润滑性中等。这3种润滑剂，均属迁移性物质，通常加入到薄膜的芯层，它们迁移到薄膜表面形成一薄薄的润滑层，降低薄膜的摩擦因数。在对薄膜进行电晕处理的情况下，迁移尤其强烈，往往在薄膜表面“喷霜”，因迁移物影响薄膜的雾度，因此实际生产中，在满足技术指标的前提下，应尽可能控制它的用量。有机硅润滑剂是一种非迁移性物质，其外润滑效果较好，而且在较高的温度下，其外润滑效果（例如80C）良好，比较适合BOPP香烟包装膜的包装运行要求，因此，被广泛应用于BOPP香烟包装膜的生产中，因它属非迁移性物质，故只能用于BOPP香烟包装膜的表层。2.2.3增刚母料增刚母料是一种改性材料，它由均聚物聚丙烯与改性增刚材料按一定比例混炼而成。目前增刚材料有两类：1）从天然松香油和橙子油合成的萜类高分子化合物；2）烃类聚合物。增刚母料能显著改变均聚物聚丙烯的性能，赋予纯聚丙烯薄膜所没有的一些优异性能，例如在BOPP香烟包装膜的生产中，加入20%的增刚母料（母料中增刚材料的含量为40%左右），能显著改变香烟包装薄膜的气密性，从而有利于香烟香味的长期性;由于它具有良好的流动性，因此，它能降低螺杆与聚丙烯熔体剪切力；它能显著改变薄膜的热收缩率，使薄膜的热收缩率较高，以适应香烟包装紧凑的要求；此外，它还能改变薄膜的透明性和热封性，降低薄膜的雾度，热封温度，以适应香烟包装机高速包装的要求。增刚母料的一个显著特点是：能较大幅度地提高BOPP薄膜的拉伸强度和杨氏模量，薄膜经过一定时间的时效，其杨氏模量能提高40%左右。增刚母料是迄今为止市场开发对BOPP薄膜改性范围最广的一种的母料，但由于它价格比较昂贵，目前主要用于高档热收缩香烟包装薄膜的生产中。2.2.4增透母料增透母料的主要成分为聚丙烯和增透剂。目前国际市场上用增透剂主要为二苄叉山梨醇类有机物，其增透机理是通过改变聚丙烯结晶晶型，使结晶尺寸微细化，从而增加制品的透明性。增透剂又是一种成核剂，它能促使聚丙烯快速结晶，有利于提高制品的刚性，表面光泽度，以及热变形温度等物理机械性能。由于增透剂价格昂贵，而且BOPP聚丙烯专用料本身的透明度很高，因此，在实际BOPP膜生产中，除对透明度要求很高的薄膜品种外，其它普通用途的膜很少应用，但增透剂在流延膜，注塑制品中应用较多，因为这类产品的雾度一般较大。值得注意的是，增透剂只能降低聚丙烯本身的雾度，并不能消除或减少迁移性添加剂对薄膜雾度的影响。2.2.5珠光母料珠光母料是生产BOPP珠光薄膜非常重要的添加材料，其主要成分是聚丙烯和超微细碳酸钙颗粒及其它助剂。其产生珠光的原理是：薄膜在取向拉伸过程中，高分子链段通过构象变化适应外界机械力的取向，但碳酸钙无机粒子不能被拉伸，因此高分子链段环绕无机粒子流动而产生了小的空气隙，正是这些空气隙破坏了薄膜的折光性质，从而赋予薄膜以珠光色彩。也正是由于这些小气隙，使珠光薄膜的密度（0.7g/cm3左右）远低于普通BOPP薄膜的密度（0.91g/cm3）。此外由于薄膜中存在大量的无机物粒子，使薄膜的雾度显著增大珠光膜的雾度一般为85%左右），但这正是产品应用所要求的标准。珠光母料的质量对BOPP珠光薄膜的生产连续性（连续生产不破膜的时间）影响很大，而母料的质量又取决于无机物碳酸钙粒子尺寸的大小，尺寸的均匀性和它在聚丙烯中的分散性。2.2.6增白母料增白母料是为改善白色不透明薄膜的白度而设计的，它在BOPP珠光膜中应用较多，其主要成分为钛白粉和分散剂以及载体聚丙烯。母料中钛白粉的含量可达到70%，良好的增白母料必须要求母料中钛白粉分散性非常好，否则，易在薄膜中形成白色斑点，影响产品质量。增白母料一般加入到薄膜芯层，也可加到薄膜表层，其目的是增加白度。2.2.7防粘连母料防粘连母料分为有机防粘连母料和无机防粘连母料。有机防粘连母料的有效成分为开口剂，如芥酸酰胺、油酸酰胺、有机硅润滑剂等。其防粘连的机理是：有机润滑剂迁移到薄膜表面形成润滑层，阻隔薄膜间易粘连物质（例如抗静电物质）的直接接触。此外，有机防粘连母料能降低薄膜表面的摩擦因数，增加薄膜间的相互滑动性和可剥离性，从而起到防粘连效果。无机防粘连母料的主要成分为二氧化硅和分散剂以及载体聚丙烯。其防粘连的机理是：通过将无机防粘连母料加入到薄膜表层，薄膜表面刚性的二氧化硅粒子在薄膜的制造过程会使薄膜表面粗糙，从而起到防粘连效果。由于无机防粘连母料中二氧化硅粒子的粒径非常小（一般为3.5pm左右），相互之间由于静电作用容易产生凝聚，影响它在聚丙烯载体中的分散性，因此，无机防粘连母料必须含足够量的分散剂。分散性不好的无机防粘连母料会在薄膜表面形成许多白色小斑点，影响薄膜的产品质量。无机防粘连母料由于含有大量的无机物，添加过多会影响薄膜的雾度，因此在满足开口性要求的前提下，应尽可能地少加（添加量一般为薄膜表层的1%-2%）。与有机防粘连母料不同，无机防粘连母料只能加入到薄膜表层。为节省企业成本和用户的方便，现在，市场上开发了有机和无机防粘连复合型母料，值得注意的是，为充分发挥无机硅的防粘连效果，在使用时应把它加入到薄膜表层，因为无机硅不能迁移。2.2.8合成纸母料合成纸母料是生产BOPP合成纸的专用母料。其有效成分为无机碳酸钙粉末，仿纸改性剂和分散剂等材料。合成纸母料一般加入到薄膜芯层，如生产单面合成纸，即可加入到表层，BOPP合成纸在国外发展较快，在国内只是起步阶段，大部分合成纸母料来源于国外进口。2.2.9防雾滴母料防雾滴母料主要用于包装食品的BOPP薄膜中，大多数食品都是在加热状态下包装，因食品含有水分，当温度降低时，冷凝的水蒸气会在塑料表面形成细小分散的水雾状水滴，导致用户看不清包装袋里的食品，影响产品的感观质量。加入防雾滴添加剂，能减低高聚物薄膜与水表面张力的差异，使凝结的水滴扩展成一片连续水膜层，从而增加包装袋的透明度。防雾滴母料的有效成分为迁移性表面活性剂，使用时既可加入到薄膜表层，也可加入到薄膜芯层。2.2.10消光母料消光母料是用来生产消光膜的BOPP功能性母料。其主要成分为a烯烃聚合物，因它的折光指数不同于均聚物聚丙烯的折光指数，导致两相的交界面产生光的散射，从而使共挤型BOPP薄膜产生消光效果。消光母料一般用于表层，添加量为00%，消光膜表层的厚度一般为3-5仰，即能达到雾度为80%，光泽度为10%左右的效果。2.2.11抗氧化母料抗氧化母料主要用来防止聚丙烯及功能性添加剂在生产过程中氧化降解。它一般在生产线临时检修或长期停机时加入，可预防检修完成或重新开机时