塑料助劑是為了改善樹脂的加工性能和使用性能而加入的化學(xué)品。通常所用的塑料助劑有十幾類,隨著塑料品種的增多纳倒,用途的擴(kuò)大和加工技術(shù)的不斷進(jìn)步,助劑的類型和品種也日益增多幸持。 在塑料薄膜的加工和使用過程中要加入塑料助劑苟暗。是因?yàn)橛行渲虮∧ぎa(chǎn)品其固有性能不適應(yīng)其所需的加工工藝的要求,添加助劑僅僅是需要改變其加工性川砌;而有些材料其加工性能較好韭寸,而產(chǎn)品性能卻達(dá)不到我們的要求,這也要添加助劑荆隘,以改變其產(chǎn)品性能恩伺。當(dāng)然這兩種作用是相輔相成的,有時是為了同時達(dá)到這兩種目的椰拒。這里先介紹能夠改變塑料包裝薄膜使用性能的助劑晶渠。
對助劑的一般要求
相容性一般來說,助劑只有與樹脂間有良好的相容性燃观,才能使助劑長期褒脯、穩(wěn)定、均勻地存在于薄膜中缆毁,有效地發(fā)揮其功能番川。如果相容性不好,則易發(fā)生“遷移”現(xiàn)象脊框。表現(xiàn)在液體助劑中就為“出汗”颁督,表現(xiàn)在固體助劑中為“噴霜”現(xiàn)象。但有時在對薄膜要求不太嚴(yán)格時浇雹,仍然可以允許其相容性欠缺一些沉御,如填充劑與樹脂間相容性不好,但只要填充的粒度小依筝,仍然能基本滿足薄膜性能要求芋甸,當(dāng)然若用偶聯(lián)劑或表面活性劑處理一下,則更能充分發(fā)揮其功能牌聋。但是有一些改善薄膜表面性能的助劑如開口劑曼散、抗靜電劑等則要求其要稍微有一些遷移性茁升,以使其在薄膜的表面發(fā)揮作用。
耐久性耐久性是要求助劑長期存在于薄膜中而基本不或很少損失污兄,而助劑的損失主要通過三條途徑:揮發(fā)鹰泡、抽出和遷移。這主要與助劑的分子量大小午四,在介質(zhì)中的溶解度及在樹脂中的溶解度有關(guān)叛冠。對加工條件的適應(yīng)性某些樹脂的加工條件較苛刻,如加工溫度高支礼,此時應(yīng)考慮所選助劑會否分解把奢,助劑對加工設(shè)備有無腐蝕作用。
薄膜用途對助劑的制約不同用途的薄膜對助劑的氣味滨溉、毒性什湘、耐候性、熱性能等均有一定的要求晦攒。例如裝食品的塑料袋闽撤,因要求無毒,故所用的助劑與一般包裝用的塑料袋的助劑是不同的脯颜。
助劑配合中的協(xié)同作用和相抗作用在同一樹脂體系中哟旗,有的兩種助劑會產(chǎn)生“協(xié)同作用”,也就是比單獨(dú)各用某一種助劑栋操,發(fā)揮功能大的多闸餐。但如果配合不當(dāng),有些助劑間可能產(chǎn)生“相抗作用”矾芙,這樣會削弱每種助劑的功能舍沙,甚至使某種助劑失去作用,這一點(diǎn)應(yīng)特別注意蠕啄,如炭黑與胺類或酚類抗氧劑并用就會產(chǎn)生對抗作用场勤。塑料包裝薄膜常用性能助劑
增塑劑和熱穩(wěn)定劑增塑劑戈锻,顧名思義是增加材料的塑性艺踪,即添加到樹脂中,一方面使樹脂在成型時流動性增大彬膘,改善加工性能滚讼,另一方面可使制成后的薄膜柔韌性和彈性增加的物質(zhì)。
熱穩(wěn)定劑是以改善樹脂熱穩(wěn)定性為目的而添加的助劑绝皇。主要用于聚氯乙烯及氯乙烯共聚物的加工绊域。光穩(wěn)定劑高分子材料在陽光、燈光及高能射線的照射下呐猴,會迅速發(fā)生老化湘都,表現(xiàn)為發(fā)黃肠祭、變脆、龜裂旱唧、表面失去光澤螺啤,機(jī)械性能和電性能也大大降低,甚至最終失去了使用價值恤鞭。在這個復(fù)雜的破壞過程中淌踢,紫外線是對高分子材料起老化作用的主要原因。主要是陽光中的紫外線和大氣中的氧對聚合物大分子聯(lián)合作用的結(jié)果牧愁。
為了保護(hù)高分子材料薄膜免受紫外線與氧的破壞素邪,延長它們的使用壽命,將光穩(wěn)定劑添加于塑料材料中猪半,使它們在樹脂中吸收紫外線的能量兔朦,并將所吸收的能量以無害的形式轉(zhuǎn)換出來。以抑制或減弱光降解的作用磨确,提高材料耐光性烘绽。由于光穩(wěn)定劑大多數(shù)都能夠吸收紫外光,故又稱光穩(wěn)定劑為紫外線吸收劑俐填。評定一種紫外線吸收劑的好壞安接,要考慮到效能、加工英融、價格盏檐、無毒等,不能單獨(dú)強(qiáng)調(diào)某一兩項(xiàng)效果驶悟。這些條件綜合起來為:
能有效地吸收波長為290~410nm的紫外線胡野,且吸收帶寬;能夠有效地消除或削弱紫外線對聚合物的破壞作用找塌,而對聚合物的其它理化性能沒有影響厅员;
n本身具有良好的穩(wěn)定性,經(jīng)紫外線長期曝曬鸥萌,吸收能力不致下降幻渤;
n熱穩(wěn)定性良好,在加工成型時和使用過程中不因受熱而失效壹霍,不變色牌完;不影響聚合物的加工性能;
n與聚合物相容性好建鹿,在加工和使用過程中不分離坎谱,遷移,不易被水和溶劑抽提捍瘩,不易揮發(fā)念婶;
n無毒或低毒蓄揭;
n化學(xué)穩(wěn)定,不與材料中的其他成份發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而損壞材料性能分搞;
n對可見光的吸收低憎兽,不著色、不變色吵冒;
n價格便宜纯命,制造方便,來源豐富痹栖。
按照光穩(wěn)定劑的作用機(jī)理亿汞,可將其分為四類:①光屏蔽劑(顏料);②紫外線吸收劑揪阿;③紫外線淬滅劑疗我;④自由基捕獲劑。這四種作用方式構(gòu)成了光穩(wěn)定化中逐漸深入的四個層次南捂,每一個層次都能抑制紫外線對高聚物機(jī)體的破壞作用吴裤,在具體設(shè)計(jì)配合時,是一個層次或是每個層次的保護(hù)溺健,應(yīng)視薄膜的要求和使用環(huán)境而定麦牺。加入光穩(wěn)定劑后,盡管用量極少鞭缭,其防止老化的效果卻十分顯著剖膳,一般只需加入聚合物重量的0.1%~0.5%。
常用的光穩(wěn)定劑很多南链,按照其不同的作用機(jī)理及化學(xué)組成策睛,主要包括:①鄰羥基二苯甲酮類(如UV-9,UV-531等)衡服;②苯并三唑類(如UV-P闪割、UV-327、UV-326等)免砖,②水楊酸酯類(BAD粪业、TBS等);④三嗪類翠坟;⑤取代丙烯腈類⑥有機(jī)鎳絡(luò)合物已唐;⑦受阻胺類犹佣。這幾類吸收劑的效能醒狭,以苯并三唑類和三嗪類為最好。
抗氧劑對于大多數(shù)塑料品種來說皱辞,在其制造君板、加工歪架、貯存及應(yīng)用過程中,對氧化降解都有一定的敏感性霹陡,氧滲入塑料薄膜中幾乎與大多數(shù)聚合物都能發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致降解或交聯(lián)和蚪,從而改變材料的性能。少量的氧就能使這些高分子材料的強(qiáng)度烹棉、外觀和性能發(fā)生劇烈的變化攒霹。在熱加工和日照之下,氧化速度更快浆洗。因此催束,通常又將聚合物的氧化分為熱氧化和光氧化。最后這種反應(yīng)的結(jié)果則是性能老化伏社。這類反應(yīng)如果不受阻止抠刺,可以很快使聚合物氧化并失去使用價值。不同的塑料對氧的穩(wěn)定性是不同的摘昌,所以有些塑料中無需加入抗氧劑速妖。有的則必須加入抗氧劑,抗氧劑的作用是捕捉活性游離基聪黎,使連鎖反應(yīng)中斷索王,目的是延緩塑料的氧化過程和速度。按抗氧劑的作用機(jī)理船白,它對所有塑料均有效宣验。
抗氧劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為:1.酚類,包括:單酚鹦房、雙酚娇晦、三酚、多酚悲社、對苯二酚镀匈、硫代雙酚;2.胺類反没,包括:萘胺砰洗、二苯胺、對苯二胺缺员、喹啉衍生物穿桃,另外還有亞磷酸脂類、硫酯類以及其它一些種類弯囊。
在以上幾類中痰哨,酚類、胺類是抗氧劑的主體匾嘱,約占總量的90%以上斤斧,一般來說早抠,胺類抗氧劑的防護(hù)效能比酚類高,但由于胺類在受到光撬讽、氧作用下蕊连,發(fā)生不同程度的變色,不適用于淺色游昼、艷色和透明薄膜甘苍,因此在塑料薄膜中應(yīng)用較少。
按照抗氧效果烘豌,將抗氧劑分為主抗氧劑和輔助抗氧劑羊赵。苯胺類抗氧效果較好,但污染性較大扇谣,主要用于橡膠制品昧捷;酚類抗氧效果稍差,但污染性較小冕咒,綜合效果較好撑葡,多用于塑料薄膜中。通常將硫醇或硫代酯彭理、亞磷酸酯劃歸輔助抗氧劑艾抠,與主抗氧劑并用,以產(chǎn)生協(xié)同效果凝顿,延長抗氧劑的效能惑妒。
目前,抗氧劑的生產(chǎn)和研究朝向高效菌菇、低毒泛驰、價廉的方向發(fā)展。因此浪顽,酚類抗氧劑將會逐漸超過胺類抗氧劑的地位寺帽。用烷基取代其中部分苯基,可以使抗氧劑與聚烯烴類塑料的相容性改善东悔。增大抗氧劑的分子量也是提高抗氧劑耐久性的重要途徑凸协。多數(shù)抗氧劑易遷移,使聚合物失去保護(hù)汗捡,抗氧劑的分子量足夠大淑际,遷移的可能性減小,則可提高抗氧劑的有效壽命扇住。
潤滑劑高聚物的在熔融之后通常具有較高的粘度春缕,在加工過程中,熔融的高聚物在通過窄縫、澆口等流道時淡溯,聚合物熔體必定要與加工機(jī)械表面產(chǎn)生摩擦读整,有些摩擦在對聚合物的加工是很不利的簿训,這些摩擦使熔體流動性降低咱娶,同時嚴(yán)重的摩擦?xí)贡∧け砻孀兊么植冢狈鉂苫虺霈F(xiàn)流紋强品。為此膘侮,需要加入以提高潤滑性、減少摩擦的榛、降低界面粘附性能為目的助劑琼了。這就是潤滑劑。潤滑劑除了改進(jìn)流動性外仔同,還可以起熔融促進(jìn)劑键切、防粘連和防靜電劑、爽滑劑等作用圃靖。
潤滑劑可分為外潤滑劑和內(nèi)潤滑劑兩種,外潤滑劑的作用主要是改善聚合物熔體與加工設(shè)備的熱金屬表面的摩擦龙喂。它與聚合物相容性較差,容易從熔體內(nèi)往外遷移榛蜻,所以能在塑料熔體與金屬的交界面形成潤滑的薄層秧梨。內(nèi)潤滑劑與聚合物有良好的相容性,它在聚合物內(nèi)部起到降低聚合物分子間內(nèi)聚力的作用盅力,從而改善塑料熔體的內(nèi)摩擦生熱和熔體的流動性妻行。常用的外潤滑劑是硬脂酸及其鹽類;內(nèi)潤滑劑是低分子量的聚合物按任。有的潤滑劑還有其他的功用汉疮。實(shí)際每一種潤滑劑都有可以實(shí)現(xiàn)某一要求的作用,總是內(nèi)外潤滑共同作用杠滓,只是在某一方面更突出一些颗介。同一種潤滑劑在不同的聚合物中或不同的加工條件下會表現(xiàn)出不同的潤滑作用,如高溫苇经、高壓下赘理,內(nèi)潤滑劑會被擠壓出來而成為外潤滑劑。
在塑料薄膜的生產(chǎn)中扇单,我們還會遇到一些粘連現(xiàn)象商模,比如在塑料薄膜生產(chǎn)中,兩層膜不易分開蜘澜,這給自動高速包裝帶來困難施流。為了克服它,可向樹脂中加入少量增加表面潤滑性的助劑,以增加外部潤滑性瞪醋,一般稱作抗粘連劑或爽滑劑忿晕。一般潤滑劑的分子結(jié)構(gòu)中,都會有長鏈的非極性基和極性基兩部分银受,它們在不同的聚合物中的相容性是不一樣的践盼,從而顯示不同的內(nèi)外潤滑的作用。按照化學(xué)組分宾巍,常用的潤滑劑可分為如下幾類:脂肪酸及其酯類因摸、脂肪酸酰胺、金屬皂叭蜂、烴類侦滩、有機(jī)硅化合物等。
潤滑劑在塑料的實(shí)際加工中具有多種效能唬研,例如在混煉假祝、壓延加工時,能防止聚合物粘著料筒尼削,抑制摩擦生熱虎内,減小混煉轉(zhuǎn)矩和負(fù)荷,從而防止聚合物材料的熱劣化难宋。在擠出成型時耗鲸,可提高流動性,改善聚合物料與料筒和模具的黏附性乙闰,防止并減少滯留物懒潘。另外還能改善薄膜的外觀和光澤。從加工機(jī)械角度來看互墓,在混煉必尼、壓延、搪塑等成型加工中篡撵,外潤滑劑有重要作用判莉,在擠出、注射成型中育谬,內(nèi)潤滑劑則更有效果券盅。潤滑劑的用量一般在0.5%~1%,選用時應(yīng)注意:
n聚合物的流動性能已滿足成型工藝的需要膛檀,則主要考慮外潤滑的作用锰镀,以保證內(nèi)外平衡;
n外潤滑是否有效咖刃,應(yīng)以它能否在成型溫度時泳炉,在塑料面層結(jié)成完整的液體薄膜為準(zhǔn),因此外潤滑劑的熔點(diǎn)應(yīng)與成型溫度接近,但要相差10℃~30℃方能形成完整的薄膜花鹅;
n不降低聚合物的力學(xué)強(qiáng)度以及其他物理性能氧腰。
在生產(chǎn)中選擇潤滑劑時,應(yīng)使之達(dá)到以下要求:
n潤滑效能高而持久呐缸;
n與樹脂的相容性大小適中三钦,內(nèi)部、外部潤滑作用的平衡祈痢;不噴霜叽燃、不易結(jié)垢缕沟;
n表面引力小姚菱,粘度小,在界面處的擴(kuò)展性好葛暇,易形成界面層皂汞;
n盡量不降低聚合物的各種優(yōu)良性能,不影響塑料的二次加工性能尼软;
n本身的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良熄晕,在加工中不分解、不揮發(fā)便透;
n不腐蝕設(shè)備尔网,不污染薄膜,沒有毒性航厚。
但是顷歌,單純使用一種潤滑劑,往往難以達(dá)到目的幔睬,需幾種潤滑劑聯(lián)合使用眯漩,近年來復(fù)合潤滑發(fā)展很快,在選擇時麻顶,可以多角度地來看待潤滑劑的作用赦抖。
常用的潤滑劑有硬脂酸、硬脂酸丁酯辅肾、油酰胺队萤、乙撐雙硬脂酰胺等。很多石蠟類物質(zhì)可作為潤滑劑矫钓,如天然石蠟要尔,液體石蠟(白油),微晶石蠟等份汗,但作用卻各有差別盈电。天然石蠟多用做外部潤滑,可作為多種塑料的潤滑劑、脫模劑探快,一般用量0.2~1phr鹤曼,但其相容性、熱穩(wěn)定性和分散性不是很好榨狐,用量不能過大暇创,最好與內(nèi)潤滑劑并用;而白油多用做PVC咱漱、PS的內(nèi)潤滑劑屈腻,潤滑性能好、熱穩(wěn)定性也很好温履,一般用量0.5phr姑王。它們均為無毒品,能用于食品包裝亥护。另有一種微晶石蠟:在塑料加工中它也被用作潤滑劑盆战,用量1~2Phr,熱穩(wěn)定性和潤滑性比普通石蠟好绎彪。
低分子量的聚合物也廣泛地用做潤滑劑诈火,如聚乙烯蠟、低分子量聚丙烯状答,其內(nèi)冷守、外潤滑性都較好,且無毒惊科。聚乙烯蠟適用于PVC等材料擠塑拍摇、壓延加工,用量一般是0.1~1phr译断,可提高加工效率授翻,防止薄膜粘連,改善填料或顏料的分散性孙咪,相容性和透明性不是很好堪唐;不規(guī)整結(jié)構(gòu)低分子量聚丙烯可作為硬質(zhì)PVC,PE的潤滑劑翎蹈,性能優(yōu)良淮菠,能改善其它助劑的分散性,用量在0.05~0.5phr荤堪。
防霧劑透明的塑料薄膜合陵、片材或板材,在潮濕環(huán)境中办适,當(dāng)濕度達(dá)到露點(diǎn)以下時玉唉,會在其表面凝結(jié)一層細(xì)微水滴银悄,使表面模糊霧化,阻礙了光波的透過婚拭,例如利用薄膜包裝產(chǎn)品時淫雾,也會因結(jié)霧而看不見內(nèi)裝物,而且產(chǎn)生的霧滴還容易造成內(nèi)裝物的腐爛損壞墅波。
防霧劑就是防止上述結(jié)霧現(xiàn)象而使用的一類助劑簇像。它們是一些帶有親水基的表面活性劑,可在塑料表面取向帚棚,疏水基向內(nèi)芋总,親水基向外,從而使水易于濕潤塑料表面兆性,凝結(jié)的細(xì)水滴能迅速擴(kuò)散形成極薄的水層或大水珠順薄膜流下來套尤。這樣就可避免小水珠的光散射所造成的霧化,防止凝結(jié)的水滴灑落到被包裝物上面副瀑,損害被包裝物弓熏。
按照防霧劑加入塑料中的方式恋谭,可將防霧劑分為內(nèi)加型和外涂型兩類糠睡。內(nèi)加型防霧劑是在配料時加入到樹脂中,其特點(diǎn)是不易損失疚颊、效能持久狈孔,但對于結(jié)晶性較高的聚合物難以獲得良好的防霧性;外涂型防霧劑是溶于有機(jī)溶劑或水中后材义,涂于塑料薄膜的表面均抽,并使用簡便、成本低其掂,但耐久性差油挥,易被洗去或擦掉,只有在內(nèi)加型防霧劑無效的場合或不要求持久性時使用款熬。防霧劑的效能可分為初期防霧性深寥、持久防霧性、低溫防霧性和高溫防霧性四種贤牛,一種防霧性很難兼具四種效果怀程,往往是根據(jù)薄膜對防霧效果的要求,選擇幾種配合使用钝菲。防霧劑的化學(xué)組成主要是脂肪酸與多元醇的部分酯化物遣备。常用的多元醇是甘油、山梨糖醇及其酸酐术偿,常用的脂肪酸是C11休贴、C12的飽和酸或不飽和酸角涯、碳原子數(shù)為24以上的脂肪酸也可使用。一般來說钥陪,中鏈脂肪酸的酯初期防霧效果好爆踱;長鏈脂肪酸的脂持久防霧效果好。實(shí)際上防霧劑往往是多種酸的混合酯你拗,許多多元醇的脂肪酸酯缺乏親水性变抡,通過環(huán)氧乙烷加成,可提高親水性括绣,增大初期防霧性和低溫防霧性酌省。防霧劑應(yīng)具備以下性能:
1.防霧效能高,生效迅速监氢,耐久性好布蔗;
2.熱穩(wěn)定性好,不易受熱分解浪腐,而且分解物不導(dǎo)致聚合物的降解纵揍;
3.與其它助劑的配合性好,不妨礙其它助劑的功能议街;
4.不影響薄膜的透明性泽谨、電性能、粘著性特漩、耐污染性等功能吧雹。
下面介紹幾種典型的防霧劑。甘油單油酸酯白色的蠟狀物涂身,可作為內(nèi)加型防霧劑雄卷,具有良好的初期防霧性和低溫防霧性,適用于食品包裝薄膜蛤售,在聚乙烯中的一般用量為1~1.5份丁鹉、在聚烯烴中為0.5~1份。山梨糖醇酐單棕櫚酸酯為黃色粒狀物拥宜,為內(nèi)加型防霧劑榆博,生效迅速持久,在聚氯乙烯中的用量為1~1.7份技腻。
山梨糖醇酐單硬脂酸酯也是內(nèi)加型防霧劑值资,它為黃色粒狀固體,熔點(diǎn)約為60℃仓筷,效能持久雏仆,常用于農(nóng)用薄膜,也可用于作食品包裝材料聂弓,它在聚氯乙烯中的用量一般為1.5~1.8份狠浮,在聚醋酸乙烯酯中為0.7~1份舍辐。聚環(huán)氧乙烷(20)甘油單硬脂酸酯也是內(nèi)加型防霧劑,生效極快门冷,具有良好的初期和低溫防霧性茬燃。它是淡黃色液體,同時也有抗靜電效能叮凸,適用于食品包裝薄膜兵罢。在聚氯乙烯中的一般用量為1~1.5份,在聚烯烴中為0.5~l份滓窍。
聲明:本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)卖词,轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享,并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)吏夯,也不構(gòu)成任何其他建議此蜈。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳噪生,對此類作品本站僅提供交流平臺裆赵,不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻跺嗽、圖片战授、文字如涉及作品版權(quán)問題,請第一時間告知抛蚁,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容陈醒,以保證您的權(quán)益!聯(lián)系電話:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn瞧甩。
- 暫無反饋
編輯推薦
- 2025新年特刊:打造新質(zhì)生產(chǎn)力,智啟未來新篇章
- 定義制造業(yè)未來的數(shù)控加工中心技術(shù)專題
- 航空航天及交通領(lǐng)域先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用專題
- 解碼消費(fèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)字化之路技術(shù)專題
- 精密智能機(jī)床滋戳,助力制造升級技術(shù)專題
- 汽車輕量化驅(qū)動下的零部件加工應(yīng)用專題
- 高性能銑刀實(shí)現(xiàn)高精加工生產(chǎn)技術(shù)專題
- 航空航天發(fā)動機(jī)解決方案專題
- 高效齒輪加工生產(chǎn)技術(shù)方案專題
- 金屬加工液的性能不止?jié)櫥夹g(shù)應(yīng)用專題