纏繞薄膜原料介紹
發(fā)布時(shí)間:2013-04-18
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1.基礎(chǔ)樹(shù)脂
目前生產(chǎn)纏繞薄膜的樹(shù)脂主要是低密度聚乙烯,其中應(yīng)用最多 的是各種線型低密度聚乙烯(LLDPE)吝沃。線型低密度聚乙烯是以乙 烯和少量0-烯烴為原料首冒,以過(guò)渡金屬為催化劑彩梅,在低壓條件下聚合 得到一種乙烯共聚體轮砸,由于該乙烯共聚體中乙烯的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于a- 烯烴的含量货吊,故仍被視為聚乙烯最住。由于在引人a-烯烴后箭昵,制得的聚 合物的密度與普通的低密度聚乙烯相當(dāng),且引入a-烯烴后碍扔,聚合物 分子結(jié)構(gòu)的線型程度較普通的低密度聚乙烯要明顯偏髙瘩燥,因此被稱 之為線型低密度聚乙烯秕重。線型低密度聚乙烯的機(jī)械強(qiáng)度較相當(dāng)密度 的低密度聚乙烯明顯偏高,且因共聚單體的不同而存在明顯的差 異露揽。線型低密度聚乙烯常用的a-烯烴共聚單體有:1-丁烯脏貌、1-己 烯、1-辛烯等(對(duì)于這些含丁烯扭皿、己烯、辛烯的共聚物焦莉,通常分別 稱之為C4的LLDPE澄锉、C6的LLDPE、C8的LLDPE)份帮,后兩種共 聚單體的含碳量較高驮屑,常被稱之為高a_稀經(jīng)(high alpha olefin, HAO)的LLDPE。如前所述手财,0-烯烴對(duì)LLDPE的性能的影響很 大论稠,一般來(lái)講,隨著^烯烴共聚單體碳原子數(shù)量的增加徐扯,樹(shù)脂的力 學(xué)性能(薄膜的沖擊強(qiáng)度经融、抗穿刺強(qiáng)度以及撕裂強(qiáng)度等)得到明顯 改善,即1-丁烯的共聚物在強(qiáng)度性能上不及己烯的共聚物苫馏,己烯 的共聚物在強(qiáng)度性能上不及辛烯的共聚物雏节;但線型低密度聚乙烯的 價(jià)格也會(huì)隨著a-烯烴共聚單體碳原子數(shù)量的增加而相應(yīng)提高,因此 丁烯類線型低密度聚乙烯仍大量生產(chǎn)和使用高职,特別是在我國(guó)钩乍,目前 所生產(chǎn)的線型低密度聚乙烯,幾乎全部都是丁烯類產(chǎn)品怔锌,尚需要從 國(guó)外進(jìn)口高碳a-烯烴類LLDPE寥粹,如Exxon公司的1-己烯型(C6型)LLDPE、Dow公司的1-辛烯型(C8型)LLDPE等埃元。除強(qiáng)度 外涝涤,薄膜的伸長(zhǎng)率也受共聚cr烯烴的影響,文獻(xiàn)[1]指出丁烯類 LLDPE只能生產(chǎn)拉伸倍數(shù)小于100%拉伸的手用纏繞薄膜亚情,己烯 類LLDPE可用于200%拉伸的機(jī)用纏繞薄膜妄痪。辛烯類LLDPE則 可以生產(chǎn)大于300%的預(yù)拉伸機(jī)用纏繞薄膜。
近年來(lái)楞件,石化行業(yè)又推出了所謂茂金屬聚乙烯(mPE),它是 利用茂金屬化合物類催化劑生產(chǎn)的線型低密度聚乙烯衫生。由于茂金屬 化合物類催化劑具有單活性位的特點(diǎn),用茂金屬化合物為催化劑制 得的線型低密度聚乙烯具有更為精確的分子量控制土浸、更為狹窄的分 子量分布并具有更精確的共聚單體含量及其在大分子主鏈上的分 布诵执,是高立構(gòu)規(guī)整聚合物熟央,應(yīng)用于纏繞薄膜,可使膜的強(qiáng)度較普通 線型低密度聚乙烯薄膜有進(jìn)一步的提高唾囚,并且能使薄膜的縱冗宠、橫向 性能更為平衡,使用mPE可生產(chǎn)預(yù)拉伸300%以上的機(jī)用纏繞薄 膜君哮。比較常用的mPE牌號(hào)為Dow公司的ELITE59900抄蔬、Exxon公 司的357C32、三井公司的2040等焊槐。
家用纏繞薄膜(冰箱用纏繞薄膜)音共,由于在使用中對(duì)薄膜的機(jī) 械強(qiáng)度及拉伸倍率要求較低,而對(duì)薄膜的透明性比較關(guān)注斗液,通常采 用LDPE為基礎(chǔ)樹(shù)脂宗恩。
2.增黏劑
前面已經(jīng)提到,包裝用纏繞薄膜必須具備兩個(gè)最基本的必要條 件:一個(gè)必要的條件是要有良好的機(jī)械強(qiáng)度彰晌、較佳的延伸性和良好 的回彈性领姨;另一個(gè)必要的條件是其表面(單面或雙面)要具有較強(qiáng) 的黏性。聚乙烯可以制得具有良好的機(jī)械強(qiáng)度张弛、較佳延伸性和良好 回彈性的薄膜荒典,但難以制得具有足夠表面黏性的塑料薄膜,因此生 產(chǎn)聚乙烯纏繞薄膜時(shí)吞鸭,往往需要借助于增黏劑類添加劑的加人种蝶,以 提高薄膜的表面黏性。
工業(yè)化生產(chǎn)中瞒大,聚乙烯纏繞薄膜可以使用的增黏劑有低分子聚 異丁烯(PIB)螃征、k相對(duì)密度在0. 905以下超低密度聚乙烯(VLDPE) 以及EVA樹(shù)脂等。
EVA樹(shù)脂EVA樹(shù)脂因可能產(chǎn)生酸味透敌,價(jià)格較高盯滚,性價(jià) 比低等因素,現(xiàn)在已很少使用酗电。
超低密度聚乙烯超低密度聚乙烯薄膜表面具有較高的黏 性魄藕,也可作為纏繞薄膜的增黏劑,例如Dow化學(xué)公司的AT-FANE4404 (相對(duì)密度 0.904)撵术、4402 (相對(duì)密度 0.904)背率、AFFIN- TY8852 (相對(duì)密度0.885)都巳獲得工業(yè)化應(yīng)用,其特征是具有 柔軟性好邪盼、黏性較髙蛇筷、耐穿刺強(qiáng)度髙的優(yōu)點(diǎn),但也存在著黏性調(diào)節(jié) 范圍較小梗擅、價(jià)格較高慧菜、性價(jià)比較低的問(wèn)題矛郁,實(shí)際使用較少。
聚異丁烯低分子量的聚異丁烯作為聚乙烯纏繞薄膜的增 黏劑祖匕,具有黏性調(diào)節(jié)范圍較大蒜座、黏性調(diào)節(jié)方便,而且價(jià)格比較低廉 等眾多優(yōu)點(diǎn)汪怒,雖然應(yīng)用低分子量的聚異丁烯為增黏劑時(shí)也存在一些 缺點(diǎn)叽渡,諸如在生產(chǎn)過(guò)程中,薄膜比較容易起皺杭厘;低分子量的聚異丁 烯有一個(gè)較長(zhǎng)的滲出過(guò)程绪痘,一般要三天左右以后薄膜表面才能產(chǎn)生 足夠的黏性;經(jīng)拉伸后黏性略有降低等缺陷等笙寻,但由于性價(jià)的綜合 優(yōu)勢(shì)比較明顯,低分子聚異丁烯及其母料是目前聚乙烯纏繞薄膜生 產(chǎn)中最常使用的增黏劑骂铁,因此有必要對(duì)它作較為詳細(xì)的介紹吹零。
①采用低、中拉庵、髙不同分子量的聚異丁烯的混合物改善增黏 效果聚乙烯纏繞薄膜使用中所需要的“黏性”灿椅,實(shí)際上既要有良 好的抗剝離黏性又要有良好的搭接黏性〕В抗剝離黏性越高茫蛹,托盤(pán)越不易散包,且薄膜的密封性越好烁挟;搭接 黏性越高婴洼,薄膜越不易發(fā)生縱向位移,因此要想獲得牢固的包裝撼嗓,特別是托盤(pán) 之類的商品的大型集成包裝柬采,必須使薄 膜的抗剝離黏性和搭接黏性達(dá)到均衡。聚異丁烯的分子量大小是影響剝離 黏性和搭接黏性的重要因素且警,此外PIB 分子量大小還對(duì)聚乙烯纏繞薄膜生產(chǎn)過(guò) 程中的加工條件等產(chǎn)生影響粉捻,為了求得剝離黏性和搭接黏性達(dá)到理想均衡,需要將不同分子量大小的聚異 丁烯進(jìn)行組合阿钞,一些廠商(例如法國(guó)寶利得公司)提供的聚乙烯纏 繞薄膜增黏用聚異丁烯杖荤,就是低、中篇张、高不同分子量的PIB的混 合物窥吮。
用可泵人聚異丁烯黏性液體的特種擠出機(jī)泵人HB)。為方便生產(chǎn)胀蹭, 法國(guó)寶利得公司等供應(yīng)商開(kāi)發(fā)了用于生產(chǎn)聚乙烯纏繞薄膜的高濃度 PIB母料扇收,PIB母料與塑料制品生產(chǎn)中經(jīng)常使用的各種母料的形態(tài) 相似好侈,具有良好的流動(dòng)性,使用方便役倾,PIB母料與聚乙烯的混合物 可用普通薄膜成型機(jī)組瞻聪,順利生產(chǎn)聚乙烯纏繞薄膜,但使用聚異丁 烯母料作為聚乙烯纏繞薄膜的增黏劑時(shí)刃撮,配方成本要明顯地高于直 接采用聚異丁烯作為增黏劑時(shí)的配方成本椎崎。
其他助劑
聚乙烯纏繞薄膜生產(chǎn)中,除經(jīng)常需要加人增黏劑以外畸裳,根據(jù)實(shí) 際使用的需要缰犁,有時(shí)還需要加人其他添加劑。如牧草(或秸稈)包 裝用聚乙烯纏繞薄膜怖糊,考慮到適應(yīng)長(zhǎng)期室外堆放的需要帅容,常常要考 慮加入紫外線吸收劑及防老劑等助劑;金屬件或者機(jī)械包裝用聚乙 烯纏繞薄膜伍伤,為提高防銹效果并徘,加入防銹劑等。
目前生產(chǎn)纏繞薄膜的樹(shù)脂主要是低密度聚乙烯,其中應(yīng)用最多 的是各種線型低密度聚乙烯(LLDPE)吝沃。線型低密度聚乙烯是以乙 烯和少量0-烯烴為原料首冒,以過(guò)渡金屬為催化劑彩梅,在低壓條件下聚合 得到一種乙烯共聚體轮砸,由于該乙烯共聚體中乙烯的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于a- 烯烴的含量货吊,故仍被視為聚乙烯最住。由于在引人a-烯烴后箭昵,制得的聚 合物的密度與普通的低密度聚乙烯相當(dāng),且引入a-烯烴后碍扔,聚合物 分子結(jié)構(gòu)的線型程度較普通的低密度聚乙烯要明顯偏髙瘩燥,因此被稱 之為線型低密度聚乙烯秕重。線型低密度聚乙烯的機(jī)械強(qiáng)度較相當(dāng)密度 的低密度聚乙烯明顯偏高,且因共聚單體的不同而存在明顯的差 異露揽。線型低密度聚乙烯常用的a-烯烴共聚單體有:1-丁烯脏貌、1-己 烯、1-辛烯等(對(duì)于這些含丁烯扭皿、己烯、辛烯的共聚物焦莉,通常分別 稱之為C4的LLDPE澄锉、C6的LLDPE、C8的LLDPE)份帮,后兩種共 聚單體的含碳量較高驮屑,常被稱之為高a_稀經(jīng)(high alpha olefin, HAO)的LLDPE。如前所述手财,0-烯烴對(duì)LLDPE的性能的影響很 大论稠,一般來(lái)講,隨著^烯烴共聚單體碳原子數(shù)量的增加徐扯,樹(shù)脂的力 學(xué)性能(薄膜的沖擊強(qiáng)度经融、抗穿刺強(qiáng)度以及撕裂強(qiáng)度等)得到明顯 改善,即1-丁烯的共聚物在強(qiáng)度性能上不及己烯的共聚物苫馏,己烯 的共聚物在強(qiáng)度性能上不及辛烯的共聚物雏节;但線型低密度聚乙烯的 價(jià)格也會(huì)隨著a-烯烴共聚單體碳原子數(shù)量的增加而相應(yīng)提高,因此 丁烯類線型低密度聚乙烯仍大量生產(chǎn)和使用高职,特別是在我國(guó)钩乍,目前 所生產(chǎn)的線型低密度聚乙烯,幾乎全部都是丁烯類產(chǎn)品怔锌,尚需要從 國(guó)外進(jìn)口高碳a-烯烴類LLDPE寥粹,如Exxon公司的1-己烯型(C6型)LLDPE、Dow公司的1-辛烯型(C8型)LLDPE等埃元。除強(qiáng)度 外涝涤,薄膜的伸長(zhǎng)率也受共聚cr烯烴的影響,文獻(xiàn)[1]指出丁烯類 LLDPE只能生產(chǎn)拉伸倍數(shù)小于100%拉伸的手用纏繞薄膜亚情,己烯 類LLDPE可用于200%拉伸的機(jī)用纏繞薄膜妄痪。辛烯類LLDPE則 可以生產(chǎn)大于300%的預(yù)拉伸機(jī)用纏繞薄膜。
近年來(lái)楞件,石化行業(yè)又推出了所謂茂金屬聚乙烯(mPE),它是 利用茂金屬化合物類催化劑生產(chǎn)的線型低密度聚乙烯衫生。由于茂金屬 化合物類催化劑具有單活性位的特點(diǎn),用茂金屬化合物為催化劑制 得的線型低密度聚乙烯具有更為精確的分子量控制土浸、更為狹窄的分 子量分布并具有更精確的共聚單體含量及其在大分子主鏈上的分 布诵执,是高立構(gòu)規(guī)整聚合物熟央,應(yīng)用于纏繞薄膜,可使膜的強(qiáng)度較普通 線型低密度聚乙烯薄膜有進(jìn)一步的提高唾囚,并且能使薄膜的縱冗宠、橫向 性能更為平衡,使用mPE可生產(chǎn)預(yù)拉伸300%以上的機(jī)用纏繞薄 膜君哮。比較常用的mPE牌號(hào)為Dow公司的ELITE59900抄蔬、Exxon公 司的357C32、三井公司的2040等焊槐。
家用纏繞薄膜(冰箱用纏繞薄膜)音共,由于在使用中對(duì)薄膜的機(jī) 械強(qiáng)度及拉伸倍率要求較低,而對(duì)薄膜的透明性比較關(guān)注斗液,通常采 用LDPE為基礎(chǔ)樹(shù)脂宗恩。
2.增黏劑
前面已經(jīng)提到,包裝用纏繞薄膜必須具備兩個(gè)最基本的必要條 件:一個(gè)必要的條件是要有良好的機(jī)械強(qiáng)度彰晌、較佳的延伸性和良好 的回彈性领姨;另一個(gè)必要的條件是其表面(單面或雙面)要具有較強(qiáng) 的黏性。聚乙烯可以制得具有良好的機(jī)械強(qiáng)度张弛、較佳延伸性和良好 回彈性的薄膜荒典,但難以制得具有足夠表面黏性的塑料薄膜,因此生 產(chǎn)聚乙烯纏繞薄膜時(shí)吞鸭,往往需要借助于增黏劑類添加劑的加人种蝶,以 提高薄膜的表面黏性。
工業(yè)化生產(chǎn)中瞒大,聚乙烯纏繞薄膜可以使用的增黏劑有低分子聚 異丁烯(PIB)螃征、k相對(duì)密度在0. 905以下超低密度聚乙烯(VLDPE) 以及EVA樹(shù)脂等。
EVA樹(shù)脂EVA樹(shù)脂因可能產(chǎn)生酸味透敌,價(jià)格較高盯滚,性價(jià) 比低等因素,現(xiàn)在已很少使用酗电。
超低密度聚乙烯超低密度聚乙烯薄膜表面具有較高的黏 性魄藕,也可作為纏繞薄膜的增黏劑,例如Dow化學(xué)公司的AT-FANE4404 (相對(duì)密度 0.904)撵术、4402 (相對(duì)密度 0.904)背率、AFFIN- TY8852 (相對(duì)密度0.885)都巳獲得工業(yè)化應(yīng)用,其特征是具有 柔軟性好邪盼、黏性較髙蛇筷、耐穿刺強(qiáng)度髙的優(yōu)點(diǎn),但也存在著黏性調(diào)節(jié) 范圍較小梗擅、價(jià)格較高慧菜、性價(jià)比較低的問(wèn)題矛郁,實(shí)際使用較少。
聚異丁烯低分子量的聚異丁烯作為聚乙烯纏繞薄膜的增 黏劑祖匕,具有黏性調(diào)節(jié)范圍較大蒜座、黏性調(diào)節(jié)方便,而且價(jià)格比較低廉 等眾多優(yōu)點(diǎn)汪怒,雖然應(yīng)用低分子量的聚異丁烯為增黏劑時(shí)也存在一些 缺點(diǎn)叽渡,諸如在生產(chǎn)過(guò)程中,薄膜比較容易起皺杭厘;低分子量的聚異丁 烯有一個(gè)較長(zhǎng)的滲出過(guò)程绪痘,一般要三天左右以后薄膜表面才能產(chǎn)生 足夠的黏性;經(jīng)拉伸后黏性略有降低等缺陷等笙寻,但由于性價(jià)的綜合 優(yōu)勢(shì)比較明顯,低分子聚異丁烯及其母料是目前聚乙烯纏繞薄膜生 產(chǎn)中最常使用的增黏劑骂铁,因此有必要對(duì)它作較為詳細(xì)的介紹吹零。
①采用低、中拉庵、髙不同分子量的聚異丁烯的混合物改善增黏 效果聚乙烯纏繞薄膜使用中所需要的“黏性”灿椅,實(shí)際上既要有良 好的抗剝離黏性又要有良好的搭接黏性〕В抗剝離黏性越高茫蛹,托盤(pán)越不易散包,且薄膜的密封性越好烁挟;搭接 黏性越高婴洼,薄膜越不易發(fā)生縱向位移,因此要想獲得牢固的包裝撼嗓,特別是托盤(pán) 之類的商品的大型集成包裝柬采,必須使薄 膜的抗剝離黏性和搭接黏性達(dá)到均衡。聚異丁烯的分子量大小是影響剝離 黏性和搭接黏性的重要因素且警,此外PIB 分子量大小還對(duì)聚乙烯纏繞薄膜生產(chǎn)過(guò) 程中的加工條件等產(chǎn)生影響粉捻,為了求得剝離黏性和搭接黏性達(dá)到理想均衡,需要將不同分子量大小的聚異 丁烯進(jìn)行組合阿钞,一些廠商(例如法國(guó)寶利得公司)提供的聚乙烯纏 繞薄膜增黏用聚異丁烯杖荤,就是低、中篇张、高不同分子量的PIB的混 合物窥吮。
用可泵人聚異丁烯黏性液體的特種擠出機(jī)泵人HB)。為方便生產(chǎn)胀蹭, 法國(guó)寶利得公司等供應(yīng)商開(kāi)發(fā)了用于生產(chǎn)聚乙烯纏繞薄膜的高濃度 PIB母料扇收,PIB母料與塑料制品生產(chǎn)中經(jīng)常使用的各種母料的形態(tài) 相似好侈,具有良好的流動(dòng)性,使用方便役倾,PIB母料與聚乙烯的混合物 可用普通薄膜成型機(jī)組瞻聪,順利生產(chǎn)聚乙烯纏繞薄膜,但使用聚異丁 烯母料作為聚乙烯纏繞薄膜的增黏劑時(shí)刃撮,配方成本要明顯地高于直 接采用聚異丁烯作為增黏劑時(shí)的配方成本椎崎。
其他助劑
聚乙烯纏繞薄膜生產(chǎn)中,除經(jīng)常需要加人增黏劑以外畸裳,根據(jù)實(shí) 際使用的需要缰犁,有時(shí)還需要加人其他添加劑。如牧草(或秸稈)包 裝用聚乙烯纏繞薄膜怖糊,考慮到適應(yīng)長(zhǎng)期室外堆放的需要帅容,常常要考 慮加入紫外線吸收劑及防老劑等助劑;金屬件或者機(jī)械包裝用聚乙 烯纏繞薄膜伍伤,為提高防銹效果并徘,加入防銹劑等。