缠绕薄膜原料介绍

发布时间:2013-04-18

 1.基础树脂
目前生产缠绕薄膜的树脂主要是低密度聚乙烯,其中应用最多 的是各种线型低密度聚乙烯(LLDPE)。线型低密度聚乙烯是以乙 烯和少量0-烯烃为原料,以过渡金属为催化剂,在低压条件下聚合 得到一种乙烯共聚体,由于该乙烯共聚体中乙烯的含量远远高于a- 烯烃的含量,故仍被视为聚乙烯。由于在引人a-烯烃后,制得的聚 合物的密度与普通的低密度聚乙烯相当,且引入a-烯烃后,聚合物 分子结构的线型程度较普通的低密度聚乙烯要明显偏髙,因此被称 之为线型低密度聚乙烯。线型低密度聚乙烯的机械强度较相当密度 的低密度聚乙烯明显偏高,且因共聚单体的不同而存在明显的差 异。线型低密度聚乙烯常用的a-烯烃共聚单体有:1-丁烯、1-己 烯、1-辛烯等(对于这些含丁烯、己烯、辛烯的共聚物,通常分别 称之为C4的LLDPE、C6的LLDPE、C8的LLDPE),后两种共 聚单体的含碳量较高,常被称之为高a_稀经(high alpha olefin, HAO)的LLDPE。如前所述,0-烯烃对LLDPE的性能的影响很 大,一般来讲,随着^烯烃共聚单体碳原子数量的增加,树脂的力 学性能(薄膜的冲击强度、抗穿刺强度以及撕裂强度等)得到明显 改善,即1-丁烯的共聚物在强度性能上不及己烯的共聚物,己烯 的共聚物在强度性能上不及辛烯的共聚物;但线型低密度聚乙烯的 价格也会随着a-烯烃共聚单体碳原子数量的增加而相应提高,因此 丁烯类线型低密度聚乙烯仍大量生产和使用,特别是在我国,目前 所生产的线型低密度聚乙烯,几乎全部都是丁烯类产品,尚需要从 国外进口高碳a-烯烃类LLDPE,如Exxon公司的1-己烯型(C6型)LLDPE、Dow公司的1-辛烯型(C8型)LLDPE等。除强度 外,薄膜的伸长率也受共聚cr烯烃的影响,文献[1]指出丁烯类 LLDPE只能生产拉伸倍数小于100%拉伸的手用缠绕薄膜,己烯 类LLDPE可用于200%拉伸的机用缠绕薄膜。辛烯类LLDPE则 可以生产大于300%的预拉伸机用缠绕薄膜。
近年来,石化行业又推出了所谓茂金属聚乙烯(mPE),它是 利用茂金属化合物类催化剂生产的线型低密度聚乙烯。由于茂金属 化合物类催化剂具有单活性位的特点,用茂金属化合物为催化剂制 得的线型低密度聚乙烯具有更为精确的分子量控制、更为狭窄的分 子量分布并具有更精确的共聚单体含量及其在大分子主链上的分 布,是高立构规整聚合物,应用于缠绕薄膜,可使膜的强度较普通 线型低密度聚乙烯薄膜有进一步的提高,并且能使薄膜的纵、横向 性能更为平衡,使用mPE可生产预拉伸300%以上的机用缠绕薄 膜。比较常用的mPE牌号为Dow公司的ELITE59900、Exxon公 司的357C32、三井公司的2040等。
家用缠绕薄膜(冰箱用缠绕薄膜),由于在使用中对薄膜的机 械强度及拉伸倍率要求较低,而对薄膜的透明性比较关注,通常采 用LDPE为基础树脂。
2.增黏剂
前面已经提到,包装用缠绕薄膜必须具备两个最基本的必要条 件:一个必要的条件是要有良好的机械强度、较佳的延伸性和良好 的回弹性;另一个必要的条件是其表面(单面或双面)要具有较强 的黏性。聚乙烯可以制得具有良好的机械强度、较佳延伸性和良好 回弹性的薄膜,但难以制得具有足够表面黏性的塑料薄膜,因此生 产聚乙烯缠绕薄膜时,往往需要借助于增黏剂类添加剂的加人,以 提高薄膜的表面黏性。
工业化生产中,聚乙烯缠绕薄膜可以使用的增黏剂有低分子聚 异丁烯(PIB)、k相对密度在0. 905以下超低密度聚乙烯(VLDPE) 以及EVA树脂等。
EVA树脂EVA树脂因可能产生酸味,价格较高,性价 比低等因素,现在已很少使用。
超低密度聚乙烯超低密度聚乙烯薄膜表面具有较高的黏 性,也可作为缠绕薄膜的增黏剂,例如Dow化学公司的AT-FANE4404 (相对密度 0.904)、4402 (相对密度 0.904)、AFFIN- TY8852 (相对密度0.885)都巳获得工业化应用,其特征是具有 柔软性好、黏性较髙、耐穿刺强度髙的优点,但也存在着黏性调节 范围较小、价格较高、性价比较低的问题,实际使用较少。
聚异丁烯低分子量的聚异丁烯作为聚乙烯缠绕薄膜的增 黏剂,具有黏性调节范围较大、黏性调节方便,而且价格比较低廉 等众多优点,虽然应用低分子量的聚异丁烯为增黏剂时也存在一些 缺点,诸如在生产过程中,薄膜比较容易起皱;低分子量的聚异丁 烯有一个较长的渗出过程,一般要三天左右以后薄膜表面才能产生 足够的黏性;经拉伸后黏性略有降低等缺陷等,但由于性价的综合 优势比较明显,低分子聚异丁烯及其母料是目前聚乙烯缠绕薄膜生 产中最常使用的增黏剂,因此有必要对它作较为详细的介绍。
①采用低、中、髙不同分子量的聚异丁烯的混合物改善增黏 效果聚乙烯缠绕薄膜使用中所需要的“黏性”,实际上既要有良 好的抗剥离黏性又要有良好的搭接黏性。抗剥离黏性越高,托盘越不易散包,且薄膜的密封性越好;搭接 黏性越高,薄膜越不易发生纵向位移,因此要想获得牢固的包装,特别是托盘 之类的商品的大型集成包装,必须使薄 膜的抗剥离黏性和搭接黏性达到均衡。聚异丁烯的分子量大小是影响剥离 黏性和搭接黏性的重要因素,此外PIB 分子量大小还对聚乙烯缠绕薄膜生产过 程中的加工条件等产生影响,为了求得剥离黏性和搭接黏性达到理想均衡,需要将不同分子量大小的聚异 丁烯进行组合,一些厂商(例如法国宝利得公司)提供的聚乙烯缠 绕薄膜增黏用聚异丁烯,就是低、中、高不同分子量的PIB的混 合物。
用可泵人聚异丁烯黏性液体的特种挤出机泵人HB)。为方便生产, 法国宝利得公司等供应商开发了用于生产聚乙烯缠绕薄膜的高浓度 PIB母料,PIB母料与塑料制品生产中经常使用的各种母料的形态 相似,具有良好的流动性,使用方便,PIB母料与聚乙烯的混合物 可用普通薄膜成型机组,顺利生产聚乙烯缠绕薄膜,但使用聚异丁 烯母料作为聚乙烯缠绕薄膜的增黏剂时,配方成本要明显地高于直 接采用聚异丁烯作为增黏剂时的配方成本。
 其他助剂
聚乙烯缠绕薄膜生产中,除经常需要加人增黏剂以外,根据实 际使用的需要,有时还需要加人其他添加剂。如牧草(或秸秆)包 装用聚乙烯缠绕薄膜,考虑到适应长期室外堆放的需要,常常要考 虑加入紫外线吸收剂及防老剂等助剂;金属件或者机械包装用聚乙 烯缠绕薄膜,为提高防锈效果,加入防锈剂等。