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浅谈低密度聚乙烯添加的复合材料产品

2020-09-10李红健

中国化工贸易·上旬刊 2020年5期
关键词:助剂添加剂

李红健

摘 要:塑料添加剂广泛应用于塑料行业,塑料添加剂是复合材料产品,在聚乙烯树脂生产过程中需要添加的辅助化学品通称为塑料添加剂或助剂。对于低密度聚乙烯膜料,开口性和爽滑性尤为重要,而复合助剂配方是这两种性能的决定因素。复合助剂配方要考虑客户需求等诸多因素,同时又要适合生产装置的差异性而进行适当的配方调整。

关键词:复合材料产品;低密度聚乙烯;添加剂;助剂;开口性;爽滑性;助剂配方

0 概况

塑料添加剂广泛应用于塑料行业,塑料添加剂是复合材料产品,在聚乙烯树脂生产过程中需要添加的辅助化学品通称为塑料添加剂或助剂。塑料添加剂在复合材料中有六种作用。①塑料添加剂起到稳定化作用;②塑料添加剂能改善力学性能;③塑料添加剂可以改善加工性能;④塑料添加剂起到助燃的作用;⑤塑料添加剂可以改进表面性能;⑥塑料添加剂可以改善外观质量。

聚乙烯树脂复合添加剂的主要组份分:母料为聚乙烯树脂、开口剂为二氧化硅、滑剂为芥酸酰胺、抗氧剂1076、抗静电剂1800、爽滑剂和卤素吸收剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌等。复合助剂可使塑料薄膜产生微观缺陷或不同的收缩,以提高其微观粗糙度,从而防止薄膜及高分子复合材料制品表面相互粘连,使桶状薄膜容易打开。复合助剂还要具有不挂壁、分散性好、相容性好、较高的熔点、良好的热稳定性以及操作简便等特点。

1 前言

早期生产装置,滑剂、抗氧剂和开口剂等各种助剂都是分别加入,滑剂注入系统容易堵塞或泄漏,导致滑剂不能正常注入;有时开口剂加入不均,都会影响产品质量。为了装置有科学合理的助剂加入量,变助剂的单一添加为复合添加。

复合助剂配方中各助剂占比低,会导致产品爽滑性差、开口性差、易氧化降解;配方中各助剂占比高 , 会导致产品滑垛、助剂添加过量而造成的浪费等问题。为使装置提质增效,多年来我们与添加剂厂家一直致力于复合添加剂配方的优化。

2 复合助剂在低密度聚乙烯装置的磨合

复合助剂的开口性、爽滑性、抗粘连性对低密度聚乙烯薄膜制品品质影响很大。薄膜加入开口剂、爽滑剂的主要能提高抗静电和润滑性,能降低摩擦系数和粘结阻力,又能提高吹膜(挤塑)是的效益,(脱模容易),有效的防止薄膜间的粘结和料间的结块,并可以增加薄膜表面光洁度,防止灰尘在制品表面附积,生产出光滑的塑料产品。反之,薄膜加入开口剂、爽滑剂也会造成包装开口不良、印刷着色困难、粘连、水冷助剂析出物多、滑垛等现象。

爽滑剂早期用油酸酰胺在聚乙烯薄膜中可以减少加工过程中的内摩擦,即薄膜和转送设备之间的摩擦,脱模容易,改善制品的表面光泽。油酸酰胺比芥酸酰胺迁移到表面快,长期摩擦系数高,热稳定性差。由于芥酸酰胺能明显降低制品表面的动态和静态摩擦系数。

二氧化硅作为开口剂,有优异开口性和更高的透明度,能明显降低静动摩擦系数,可直接用于食品包装。

把聚乙烯薄膜比作两块玻璃,加入爽滑剂如芥酸酰胺,就会使两块玻璃容易滑动,但很难分开两块玻璃。而加入开口剂如二氧化硅,就像玻璃被砂纸打过后表面粗糙,使两块玻璃容易分开,但很难滑动两块玻璃。

对于低密度聚乙烯膜料,开口性的评价主要是借助材料的静摩擦系数,爽滑性的评价则是借助材料的动摩擦系数。

通过低密度聚乙烯装置生产的大量化验数据积累与复合助剂的尝试性实验。调整复合助剂配方中的爽滑剂占比,把试验样品与原样品制成薄膜料进行动摩擦系数检测,所得数据形成曲线如下图:

对数据进行分析得出,验证了爽滑剂的加入能降低样品的动摩擦系数。通过调整爽滑剂在复合助剂中的配比,已达到质量与效益的平衡。既要考虑能满(下转第222页)(上接第220页)足客户对产品品质需求如产品具有良好的脱模性。降低又要节省爽滑剂的使用量,降低复合助剂成本,同时还能减少低密度聚乙烯装置生产过程在冷卻系统的爽滑剂的析出量。

调整复合助剂配方中的开口剂占比,把试验样品与原样品制成薄膜料进行静摩擦系数检测,所得数据形成曲线如图2。

对数据进行分析得出,验证了开口剂的加入能降低样品的静摩擦系数。通过调整开口剂在复合助剂中的配比,已达到质量与效益的平衡。既要考虑能满足客户对产品品质需求如产品具有良好的开口性。

综上所述:低密度聚乙烯膜料即必需添加的复合助剂(爽滑剂和开口剂),助剂中爽滑剂和开口剂的添加又不是使用量越多越好。复合助剂配方中爽滑剂和开口剂的占比需考虑多种因素,还需在生产装置进行多组对照试验,用数据结合理论调整配方,经过这样反复磨合才能找到适合本装置的复合助剂配方。

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