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塑料薄膜助劑的應用現狀及發展方向
產業訊息 - 2016/11/28
塑料薄膜助劑的應用現狀及發展方向
近年來塑料薄膜的應用領域不斷擴展，對薄膜的功能性要求越上越多。包裝與農業是薄膜應用最大的兩個市場，為了滿足不同應用領域的特殊需要，已有多種改性助劑開發出來。助劑改性已經成為實現薄膜產品功能化的簡便而高效的手段。
各類功能助劑的出現拓寬了薄膜在包裝行業的應用
塑料薄膜產品以其質量，形薄，價格，便於攜帶和改變形狀等優點得到廣泛應用。對於新型薄膜材料的功能要求也越來越多。改善薄膜的質量和提升其功能性，單純依靠樹脂基體的改變和成型工藝的改進已不能滿足市場發展的需求，添加各種功能助劑成為實現薄膜功能化的一種簡便而高效的手段。
包裝薄膜用助劑
雙向拉伸薄膜材料在薄膜包裝中一直居居於重要位置，雙向拉伸聚丙烯（BOPP），聚酯（BOPET），尼龍（BOPA）等應用日益廣泛。傳統的PVC薄膜在各種蔬菜和水果保鮮，流延聚丙烯（CPP）和流延聚乙烯（CPE）等產品的產量也較大。配合上述包裝薄膜材料的助劑產品主要包括抗靜電劑，爽滑和抗粘連劑，增剛劑，熱穩定劑，抗氧劑和阻隔劑等。
抗靜電劑
工業用抗靜電劑主要是一種非離子型與離子型表面活性劑的單一化合物或複配物。按其分子中親水基能否電離，分離為離子型和非離子型，而離子型又分為陽離子型，陰離子型和兩種型。抗靜電原理是利用其親水基在塑料表面吸收空氣中的水汽，或在表面排列形成一個導電層來降低表面電阻值。
陽離子型抗靜電劑抗靜電性能優良，但通常熱穩定性差，高溫加工條件下易分解而致變色，一般只用於PVC製品中。而陰離子型抗靜電劑由於會影響透明性不能用於薄膜製品中。
非離子型抗靜電劑具有低毒，熱穩定性好，不易引起塑料老化等特點，使之成為包裝材料中主要的內添加型抗靜電劑。主要品種有脂肪酸多元醇酯，脂肪酸，醇，胺的環氧乙烷加成物。
在包裝材料中，抗靜電劑性能好壞的判定不僅要考察其抗靜電效果，還要關注它對於製品性能的影響。正因如此，抗靜電劑開發的技術關鍵集中在各種表面活性劑的當前，開發系列化，專用化的產品是抗靜電劑的一個重要發展方向。
爽滑和抗粘連劑
現代塑料加工正朝著自動化，高速化和高品質化方向發展。加工速度越快，越易因摩擦而產生靜電，薄膜（塑料製品）之間越容易粘連，嚴重阻礙高線速度擠出;薄膜的透明性越好，加工成型溫度越高，越容易結團，粘連。因此，高效爽滑劑和抗粘連劑在塑料生產和自動化包裝中起到異常重要的作用。
油酸胺和芥酸胺，以及有機矽類（矽酮）。後者是液體，添加使用不方便，且價格昂貴。皂類產品雖然廉價，但效果不理想，且添加量大，在中，高檔製品中基本不能使用。包裝薄膜中常見的爽滑劑多為胺類化合物，如用於LDPE薄膜中的油酸胺;用於PP薄膜中的芥酸胺。
而抗粘連劑又稱為開口劑，一般為無機類細小顆粒，如：二氧化矽等。但傳統的無機類開口劑由於折光係數與基礎樹脂不同，往往會影響霧度。而最新發展的聚合物微粒作為開口劑則解決了這一問題。
增剛劑
包裝材料用增加劑又稱為增挺劑，主要用於菸用BOPP熱收縮膜中，提高BOPP薄膜的挺度度，改善被包裝商品的外觀，從而提升商品價值。目前，衡量增剛劑優劣主要是通過考察它對薄膜的彈性模量的改善程度來測定。對於菸用BOPP熱收縮膜，廠家對增剛劑的性能要求還包括：不能影響薄膜霧度和其他機械性能，降低熱封溫度等。
目前，增剛劑的研究開發主要集中在兩個領域。一個途徑是採用結構中含剛性鏈段的聚合物與PP形成合金，提高BOPP的彈性模量。通常使用的聚合物有：聚環戊二烯等。另一途徑是依據促進成核的原理來實施增加，通過細微顆粒的存在發揮異相成核作用，促進和改善PP的結晶，使其晶粒均勻，細化，來提高製品在這一思路影響下，使用有機成核劑實現增剛的應用得到一定發展。
熱穩定劑
用於PVC包裝材料製品的熱穩定劑集中在開發取代鎘，鉛等重金屬的無毒熱穩定劑方面。
有機熱穩定劑的開發是其中一個重要方面。有機錫穩定劑在透明性，色澤穩定性方面具有顯著優勢。有機錫產品的開發集中在甲基錫和無硫有機錫的研究。
國內有機錫熱穩定劑
隨著環保的進一步要求，相關國家正陸續限制使用有機錫，這使鈣/鋅熱穩定劑逐漸成為PVC熱穩定劑無毒化的主流。隨著國內鈣/鋅穩定劑技術的發展，其熱穩定效率得到提高，陸續開發出高效鈣/鋅熱穩定劑，可以部分或全部替代有機錫或鋇鎘鋅熱穩定劑，如：北京市化學工業研究院的液體複合鈣/鋅穩定劑MCZ系列。
而新型的綠色熱穩定劑 - 有機類熱穩定劑是PVC包裝材料用熱穩定劑無毒化最終的發展方向。
抗氧化劑
包裝材料因其應用的特殊性，如包裝食品，化妝品等，對於抗氧化劑的衛生性要求很高，儘管很多常見的抗氧化劑作為毒性檢驗，但應用中仍難以讓人擔憂。新型抗氧劑維生素E具有優良的抗熱氧化作用，本體無毒副作用，得到包裝製品行業的青睞。
包裝材料緊密貼近日常生活，且消耗量巨大，塑料包裝廢棄物的回收再利用問題更顯得突出，由此對各類新型回收塑料專用添加劑產生了較大的需求。其中，專用抗氧劑可避免但包裝材料特別是薄膜材料，往往是多種樹脂的複合物，一般的受阻酚和亞磷酸酯配合體系，對於混合體系的抗熱氧化效果不大令人滿意。開發回收包裝材料的抗氧化劑或加工穩定劑體系助劑正成為此類領域研究的熱點。
阻隔劑
為防止各類氣體透過薄膜，延長包裝物質的貯存期，市場對新型阻隔型包裝薄膜的需求越來越多。獲得新型高阻隔包裝材料除採用阻隔性優良的樹脂和採用SiOx蒸汽進行表面處理外，添加一定量的阻隔劑也是一種重要的手段。目前，阻隔劑以無機填料為主，如：層狀水滑石和絹雲母等，其形狀往往是片狀，在製品中以層狀分佈，通過增加氣體與水汽在樹脂中的擴散行程，降低氣體的透過率。隨著國內外對納米材料的研究日益升溫，納米材料在包裝材料上的應用，特別是用於具有良好阻隔效果產品的研究開發已在逐步開展。
農膜用助劑
目前，農用塑料薄膜製品以農用棚膜，地膜，畜禽飼養覆蓋膜，水果蔬菜保鮮膜為主。對於農用薄膜助劑來說，使用的樹脂不同，所需產品功能不同，所選擇的助劑體係不一樣。
以上資料來自中國塑模網(pfchina.com.cn)
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