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據說薄膜加工要用到這六種助劑，你都知道嗎？

2016-9-19 11:19:30

有些樹脂或薄膜產品其固有性能不適應其所需的加工工藝的要求，需要添加助劑改變其加工性;另有些材料加工性能較好，但產品性能不能達到要求，也要添加助劑改變其產品性能。
薄膜對助劑的要求
相容性
相容性不好，會引發“遷移”現象，表現在液體助劑中為“出汗”，表現在固體助劑中為“噴霜”。
有時在對薄膜要求不太嚴格時，可以允許其相容性欠缺一些，如填充劑與樹脂間相容性不好。只要填充的粒度小，仍然能滿足薄膜性能的基本要求，若用偶聯劑或表面活性劑處理一下，則能更好的發揮其功能。但是有一些改善薄膜表面性能的助劑如開口劑、抗靜電劑等，要求其要稍微有一些遷移性，以使其在薄膜的表面發揮作用。
耐久性
要求助劑長期存在于薄膜中而基本不或很少損失，而助劑的損失主要通過三條途徑：揮發、抽出和遷移。這主要與助劑的分子量大小，在介質中的溶解度及在樹脂中的溶解度有關。
加工條件
某些樹脂的加工條件較苛刻，如加工溫度高，應考慮所選助劑是否會分解，助劑對加工設備有無腐蝕作用。
薄膜用途
不同用途的薄膜對助劑的氣味、毒性、耐候性、熱性能等均有不同的要求。例如裝食品的塑料袋，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。
助劑配合中的協同作用和相抗作用
在同一樹脂體系中，有的兩種助劑會產生“協同作用”。如果配合不當，有些助劑間可能產生“相抗作用”，這樣會削弱每種助劑的功能，甚至使其失去作用，如炭黑與酚類抗氧劑并用就會產生對抗作用。
可改變薄膜包裝性能的助劑
增塑劑和熱穩定劑
增塑劑和熱穩定劑可以在很大程度上提高薄膜材料的相容性。
增塑劑，顧名思義是增加材料的塑性，一方面使樹脂在成型時流動性增大，改善加工性能，另一方面可使制成后的薄膜柔韌性和彈性增加的物質。
熱穩定劑主要是改善樹脂的熱穩定性。
光穩定劑
高分子材料在陽光、燈光及高能射線的照射下，會迅速發生老化，表現為發黃、變脆、龜裂、表面失去光澤、機械性能和電性能大大降低，甚至失去了使用價值。在這個復雜的破壞過程中，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合作用的結果。
光穩定劑的作用：
可有效地吸收波長為290~410nm的紫外線，消除或削弱紫外線，保護高分子材料薄膜免受紫外線與氧的破壞，延長使用壽命，提高材料耐光性。由于光穩定劑大多數都能夠吸收紫外光，故又稱光穩定劑為紫外線吸收劑。
光穩定劑的添加量：
按照光穩定劑的作用機理，可將其分為：光屏蔽劑(顏料)、紫外線吸收劑、紫外線淬滅劑、自由基捕獲劑。這四種作用方式構成了光穩定化中逐漸深入的四個層次。
加入光穩定劑后，盡管用量極少，其防止老化的效果卻十分顯著，一般只需加入聚合物重量的 0.1%~0.5%。
抗氧劑
對于大多數塑料品種來說，在其制造、加工、貯存及應用過程中，對氧化降解都有一定的敏感性，氧滲入塑料薄膜中幾乎與大多數聚合物都能發生反應而導致降解或交聯，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度、外觀和性能發生劇烈的變化。在熱加工和日照之下，氧化速度更快。因此，通常又將聚合物的氧化分為熱氧化和光氧化。最后這種反應的結果則是性能老化。這類反應如果不受阻止，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定性是不同的，所以有些塑料中無需加入抗氧劑。有的則必須加入抗氧劑，抗氧劑的作用是捕捉活性游離基，使連鎖反應中斷，目的是延緩塑料的氧化過程和速度。
一般來說，胺類抗氧劑的防護效能比酚類高，但由于胺類在受到光、氧作用下，發生不同程度的變色，不適用于淺色、艷色和透明薄膜，因此在塑料薄膜中應用較少。
按照抗氧效果，將抗氧劑分為主抗氧劑和輔助抗氧劑。苯胺類抗氧效果較好，但污染性較大，主要用于橡膠制品;酚類抗氧效果稍差，但污染性較小，綜合效果較好，多用于塑料薄膜中。通常將硫醇或硫代酯、亞磷酸酯劃歸輔助抗氧劑，與主抗氧劑并用，以產生協同效果，延長抗氧劑的效能。
潤滑劑
高聚物在熔融之后通常具有較高的粘度，在加工過程中，熔融的高聚物在通過窄縫、澆口等流道時，聚合物熔體必定要與加工機械表面產生摩擦，這些摩擦使熔體流動性降低，同時嚴重的摩擦會使薄膜表面變得粗糙，缺乏光澤或出現流紋。為此，需要加入以提高潤滑性、減少摩擦、降低界面粘附性能為目的助劑。
潤滑劑除了改進流動性外，還可以起熔融促進劑、防粘連和防靜電劑、爽滑劑等作用。
外潤滑劑的作用主要是改善聚合物熔體與加工設備的熱金屬表面的摩擦，它與聚合物相容性較差，容易從熔體內往外遷移，所以能在塑料熔體與金屬的交界面形成潤滑的薄層。
內潤滑劑與聚合物有良好的相容性，它在聚合物內部起到降低聚合物分子間內聚力的作用，從而改善塑料熔體的內摩擦生熱和熔體的流動性。
實際每一種潤滑劑都有可以實現某一要求的作用，總是內外潤滑共同作用，只是在某一方面更突出一些。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出不同的潤滑作用，如高溫、高壓下，內潤滑劑會被擠壓出來而成為外潤滑劑。
在塑料薄膜的生產中，我們會遇到一些粘連現象，比如在塑料薄膜生產中，兩層膜不易分開，這給自動高速包裝帶來困難。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，一般稱作抗粘連劑或爽滑劑。一般潤滑劑的分子結構中，都會有長鏈的非極性基和極性基兩部分，它們在不同的聚合物中的相容性是不一樣的，從而顯示不同的內外潤滑的作用。
在擠出成型時，可提高流動性，改善聚合物料與料筒和模具的黏附性，防止并減少滯留物。另外還能改善薄膜的外觀和光澤。潤滑劑的用量一般在0.5%~1%。
選用時應注意：
1、聚合物的流動性能已滿足成型工藝的需要，則主要考慮外潤滑的作用，以保證內外平衡;
2、外潤滑是否有效，應以它能否在成型溫度時，在塑料面層結成完整的液體薄膜為準，因此外潤滑劑的熔點應與成型溫度接近，但要相差10℃~30℃方能形成完整的薄膜;
3、表面引力小，粘度小，在界面處的擴展性好，易形成界面層;
4、本身的耐熱性和化學穩定性優良，在加工中不分解、不揮發;不腐蝕設備，不污染薄膜，沒有毒性。
不同種類潤滑劑的使用特性：
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，一般用量 0.2~1phr，但其相容性、熱穩定性和分散性不是很好，用量不能過大，最好與內潤滑劑并用;而白油多用做PVC、PS的內潤滑劑，潤滑性能好、熱穩定性也很好，一般用量0.5phr。它們均為無毒品，能用于食品包裝。另有一種微晶石蠟：在塑料加工中它也被用作潤滑劑，用量1~2Phr，熱穩定性和潤滑性比普通石蠟好。低分子量的聚合物也廣泛地用做潤滑劑，如聚乙烯蠟、低分子量聚丙烯，其內、外潤滑性都較好，且無毒。聚乙烯蠟適用于 PVC等材料擠塑、壓延加工，用量一般是0.1~1phr，可提高加工效率，防止薄膜粘連，改善填料或顏料的分散性，相容性和透明性不是很好。
防霧劑
透明的塑料薄膜、片材或板材，在潮濕環境中，當濕度達到露點以下時，會在其表面凝結一層細微水滴，使表面模糊霧化，阻礙了光波的透過，例如利用薄膜包裝產品時，也會因結霧而看不見內裝物，而且產生的霧滴還容易造成內裝物的腐爛損壞。
防霧劑分類：
? 內加型防霧劑是在配料時加入到樹脂中，其特點是不易損失、效能持久，但對于結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溶劑或水中后，涂于塑料薄膜的表面，并使用簡便、成本低，但耐久性差，易被洗去或擦掉，只有在內加型防霧劑無效的場合或不要求持久性時使用。
防霧劑的效能可分為初期防霧性、持久防霧性、低溫防霧性和高溫防霧性四種，一種防霧性很難兼具四種效果，往往是根據薄膜對防霧效果的要求，選擇幾種配合使用。
防霧劑應具備以下性能：
1、防霧效能高，生效迅速，耐久性好;
2、熱穩定性好，不易受熱分解，而且分解物不導致聚合物的降解;
3、與其它助劑的配合性好，不妨礙其它助劑的功能;
4、不影響薄膜的透明性、電性能、粘著性、耐污染性等功能。
幾種典型的防霧劑：
甘油單油酸酯白色的蠟狀物，可作為內加型防霧劑，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，在聚乙烯中的一般用量為1~1.5份、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，為內加型防霧劑，生效迅速持久，是內加型防霧劑，它為黃色粒狀固體，熔點約為60℃，效能持久，常用于農用薄膜，也可用于作食品包裝材料，它在聚氯乙烯中的用量一般為1.5~1.8份，在聚醋酸乙烯酯中為0.7~1份。
聚環氧乙烷(20)甘油單硬脂酸酯也是內加型防霧劑，生效極快，具有良好的初期和低溫防霧性。它是淡黃色液體，同時也有抗靜電效能，適用于食品包裝薄膜。

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