關(guān)鍵詞　BOPP薄膜　功能劑　抗靜電劑

　　雙向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜具有迥強(qiáng)度、高透明度、高光澤度、高挺括度、熱穩(wěn)定性好、無毒等優(yōu)點(diǎn)，質(zhì)優(yōu)而價(jià)格適中，廣泛用于食品、飲料、香煙、服裝等行業(yè)的包裝，迅速占領(lǐng)塑料包裝市場[1]。我國自80年代初開始引進(jìn)BOPP薄膜生產(chǎn)線，至今共有80多條生產(chǎn)線，已經(jīng)形成超過50萬t/a的生產(chǎn)能力。由于BOPP薄膜市場潛力大、產(chǎn)品附加值高，BOPP加工業(yè)已成為國內(nèi)塑料加工工業(yè)中發(fā)展zui快、投資zui多、技術(shù)的行業(yè)。BOPP薄膜生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)主要依靠進(jìn)口，現(xiàn)仍有多家企業(yè)如申達(dá)集團(tuán)等不斷加大投入，引進(jìn)規(guī)模大產(chǎn)量高的BOPP薄膜生產(chǎn)線。

　　塑料功能助劑是塑料加工中*的輔助材料，它可以改善塑料的加工工藝性能，提高生產(chǎn)效率，顯著提高產(chǎn)品的使用性能。使用BOPP薄膜對助劑的質(zhì)量要求較高，在提升產(chǎn)品質(zhì)量和檔次上，功能助劑的選用十分重要，BOPP薄膜生產(chǎn)過程中所需助劑是以功能母料的形式添加的，主要包括抗靜電劑、爽滑劑、防粘連劑、增剛性、珠光劑等[2,3]。

1　抗靜電劑

　　由于摩擦帶電，BOPP在加工或使用過程中的靜電作用，導(dǎo)致薄膜與設(shè)備或薄膜之間產(chǎn)生粘附現(xiàn)象，因此需要進(jìn)行靜電處理，通常是加入表面活性劑類抗靜電劑，將表面電阻率降到1012以下。由于抗靜電劑與PP的相容性有限，加工放置5～7天后，抗靜電劑遷移到薄膜表面，形成具有取向特征的抗靜電劑分子層，其中親油基植于樹脂內(nèi)部，親水基向外一側(cè)，吸附空氣中的水分，形成一層非常薄的泄電通道，因此內(nèi)添加型抗靜電劑的抗靜電效果與空氣的濕度有很大的關(guān)系[4,5]。

　　表面活性劑類抗靜電劑的種類很多，包括陽離子型、陰離子型、兩性型和非離子型，非離子型抗靜電劑是不帶電荷且極性很小的表面活性物質(zhì)，雖然沒有離子型抗靜電*，但是其毒性低、熱穩(wěn)定性好，也沒有離子型抗靜電劑易引起塑料老化的缺點(diǎn)[6]，是BOPP薄膜主要選用的內(nèi)添加型抗靜電型。

　　在BOPP薄膜用抗靜電劑的具體選用方面，首先應(yīng)該注意抗靜電劑與聚丙烯（PP）的相容性問題，抗靜電劑與PP塑料的相容性，是影響抗靜電劑向表面遷移速度的zui主要的因素。相容性越好，在塑料中的混合越均勻，向表面的遷移性越差，結(jié)果使抗靜電效果降低[7]；反之，向表面的遷移速度過大，過分析出而影響外觀和使用性能，如表面發(fā)粘、印刷著色能力下降等。兩者的相容性是由抗靜電劑與PP的分子極性決定的，因此要選擇適當(dāng)?shù)目轨o電劑，重要的是把握好與PP的極性差的平衡，一般通過選定抗靜電劑和PP適當(dāng)?shù)娜芙舛葏?shù)（與極性相關(guān)）差，以使抗靜電劑在PP中既有一定的親和力，又有易遷移性。其次，還要注意PP結(jié)晶與取向?qū)轨o電效果的影響，PP是結(jié)晶性塑料，抗靜電劑存在于結(jié)晶粒子間的非結(jié)晶區(qū)，結(jié)晶與取向在一定程度上妨礙了抗靜電劑的遷移，在同等條件下，BOPP較非結(jié)晶或未拉伸薄膜難產(chǎn)生抗靜電效果。

　　另外，選用的抗靜電劑要無毒性，與PP有良好的分散性，具有較好的熱穩(wěn)定性，低的揮發(fā)性，不影響薄膜的成型加工性能，不能影響薄膜的光學(xué)性能，如透明性、表面光澤等，不能降低薄膜的物理性能，并且不損害BOPP薄膜的二次加工性，如熱封合性、印刷性等。這幾個(gè)方面也是選用其它功能助劑時(shí)應(yīng)該注意的共性問題，不能僅著眼于助劑的主要功能，而忽視其副作用。
常用的BOPP用抗靜電劑有高純度硬脂酸甘油類、酰胺類、乙基胺類等。主要添加到BOPP薄膜的芯層和表層，添加量一般為01％～2％。

2　爽滑劑

　　爽滑劑的主要作用是通過顯著降低BOPP薄膜的摩擦系數(shù)，改變BOPP薄膜滑動(dòng)性和抗粘性之間的平衡[8]，使BOPP薄膜具有良好的爽滑效果，確?；谑褂迷O(shè)備上的滑動(dòng)性能。爽滑劑的作用機(jī)理與抗靜電劑相似，在薄膜成型后，爽滑劑從薄膜內(nèi)遷移到表面，聚積成均勻的薄涂層，使得薄膜表面光滑，*地降低了摩擦系數(shù)[9]。

　　理想的BOPP薄膜爽滑劑除具有上述功能助劑的共性外，還應(yīng)具有如下特點(diǎn)：a.優(yōu)良的持續(xù)潤滑性和高溫潤滑性。b.與聚合物有適當(dāng)?shù)南嗳菪?，因?yàn)槌闊N蠟以外，所有潤滑劑也都是表面活性物質(zhì)，其機(jī)理如上所述，與抗靜電劑相同，且爽滑劑兼具有防粘和抗靜電作用，因此爽滑劑也可以和抗靜電劑按照一定的比例加工成復(fù)合功能母料。BOPP薄膜常用的爽滑劑有芥酸酰胺、硅酮等。主要添加到BOPP薄膜的芯層和表層，添加量一般為061％～0.5％。

3　防粘連劑

　　BOPP防粘連劑通常是二氧化硅系列的無機(jī)物或顆粒狀交聯(lián)的聚硅氧烷，它們在薄膜表面形成均分布的微粒（砂紙效應(yīng)），使薄膜表面粗糙化，凸起的固體顆粒使得空氣很容易流入薄膜各層之間，其作用如撒粉于平滑或粘性的表面所得到的效果[10]。防粘連劑顆粒的大小要適當(dāng)，小則防粘效果不明顯，大則影響薄膜的表面光澤和透明性，因此，其微粒的尺寸必須與薄膜的厚度向匹配，一般粒徑為0.5～8μm；防粘連劑與爽滑劑的作用應(yīng)該達(dá)到一個(gè)粘－滑的平衡，防粘連劑主要加入到BOPP薄膜的表層，添加量一般為01％～0.5％。并常常與爽滑劑復(fù)配成功能母料使用；也有的在表層的PP料中直接摻和了防粘連劑，BOPP薄膜生產(chǎn)過程中無需另外添加。

4　增剛劑、珠光劑等

　　增剛劑是以氫化C5或C9石油樹脂為主的石油精加工產(chǎn)品的混合物，其熔點(diǎn)低，必脆，與PP有很好的相容性。在生產(chǎn)熱收縮BOPP薄膜過程中，一般要加入增剛劑，以提高薄膜的彈性模量，改善薄膜的熱收縮性、透明性和光澤度等，同時(shí)可以降低加工溫度，提高PP的延展成膜性，主要用于生產(chǎn)香煙包裝薄膜。增剛劑主要添加到BOPP薄膜的芯層，添加量要適當(dāng)，過高的含量容易造成薄膜發(fā)粘。添加量一般為5％～20％。珠光劑用于生產(chǎn)珠光色BOPP膜，主要有CaCO3、TiO2、云母等，珠光膜比重輕，具有良好的阻光性，色澤美麗，廣泛有于雪糕、糖果、禮品的直接包裝[11,12]。從理論上說，兩種物質(zhì)的折射率差是產(chǎn)生珠光的重要條件（即使是兩種折射率不同的不相容的聚合物配合也能產(chǎn)生珠光光澤），而且應(yīng)該形成具有部分透射與部分鏡面反射的層狀結(jié)構(gòu)，多層的干涉光才有強(qiáng)的珠光效果，一般折射率之差至少應(yīng)為003，才能獲得珠光光澤。CaCO3與PP的折光指數(shù)差為008，在三層共擠雙向拉伸過程中，CaCO3微粒在PP中經(jīng)拉伸使薄膜中產(chǎn)生微孔，在光的干涉下形成亮麗的珠光色。影響珠光效應(yīng)的主要因素有珠光的粒徑、用量和分散性，珠光劑添加在BOPP薄膜的芯層，一般用量5％～20％。
根據(jù)BOPP薄膜不同的用途，需要添加功能助劑有很多，如還有成核劑、熒光劑、消光劑等等。

5　結(jié)　語

　　隨著BOPP薄膜行業(yè)的發(fā)展，技術(shù)不斷成熟，BOPP企業(yè)要提升現(xiàn)有產(chǎn)品的品質(zhì)，并開發(fā)各種性能要求的BOPP薄膜，以拓展應(yīng)用領(lǐng)域，對所需功能助劑的品質(zhì)和品種的要求也在不斷增加。面對市場競爭日益加劇的局面，在BOPP薄膜的新產(chǎn)品開發(fā)方面，如何靈活使用功能助劑將是成敗的關(guān)鍵。

參 考 文 獻(xiàn)

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[2]李偉，盧凱等BOPP樹脂的開發(fā)[J]化學(xué)工程師，2001，86（5）：17
[3]孔慶家等雙向拉伸聚丙烯薄膜工業(yè)現(xiàn)代與前景[J]現(xiàn)代化工，1999，19（3）：41
[4]趙擇卿高分子材料抗靜電技術(shù)[M]北京：紡織工業(yè)出版社，1991
[5]黃銳，張雄偉等，塑料抗靜電的原理及其應(yīng)用[J]現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，1993，（1）：34
[6]山西省化工研究所編塑料橡膠加工助劑[M]北京：化工出版社，1985
[7]楊慧娣抗靜電劑的發(fā)展動(dòng)向[J]塑料助劑，1999，13（1）：1
[8]古嶸，黃軍等滑爽（開口）母料－ADTOP在塑料薄膜中的應(yīng)用[J]塑料助劑，2000，20（2）：25
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[10]R根赫特，H米勒主編塑料助劑手冊[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000
[11]周厚松珠光色BOPP薄膜及其生產(chǎn)工藝[J]塑料工業(yè)，1992（5）：33
[12]吳林元等白色雙向拉伸聚丙烯薄膜珠光母料的研制[J]中國塑料，2000，14（9）：49

（涂志剛　吳增青）

來源：中國包裝印刷展覽網(wǎng)