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包装用塑料薄膜功能性助剂

塑料包装业成为我国塑料工业中持续高速发展领域，而包装材料中薄膜的市场需求增幅最快，其中主要是聚烯烃材料，2003年仅双向拉伸聚丙烯薄膜总生产能力就达到近60万吨/年生产能力。随着包装用塑料薄膜生产能力和市场需求的快速增长，对各种功能性助剂或母粒在质量铲运机、品种和数量都提出更高要求，目前国内开发与生产远远落后于发达国家，每年需要大量进口相当数量的包装薄膜用助剂，而国外塑料包装薄膜向高性能、多功能方向发展，与民用建筑照明设计标准GBJ 133⑼0之相配套的助剂逐渐趋向多功能化、复合化、专用化。包装用塑料薄膜生产过程中所需要的助剂主要以功能母粒的形式添加，主要包括抗静电剂、爽滑剂、防粘连剂、增刚剂、珠光剂等。

抗静电剂

目前工业上实用的抗静电剂主要是一些表面活性剂，抗静电剂开发的技术关键集中在各类表面活性剂的结构设计、配伍性考察、稳定性和毒性等因素方面。在塑料薄膜中使用的抗静电剂，主要应考虑抗静电剂与聚烯烃相容性问题、并要求无毒，在聚烯烃中有良好分散性，并具有较高的热稳定性和不易引起塑料老化等特点，常用的品种有高纯度硬脂酸甘油类、酰胺类、乙基酰胺类等。开发系列化、专用化的产品是抗静电剂一大发展方向。近年来双亲水高分子型永久抗静电剂的开发进展较快，用各种亲水性聚合物作为抗静电剂，由此开发所谓聚合物合金型永久抗静电树脂，高分子型抗静电剂可分为聚醚型和离子型两类，聚醚型包括聚环氧乙烷、聚醚酯酰胺、PEG、PEEA和丙烯酸甲酯等；离子型包括季铵盐基甲基丙烯酸酯共聚物等，高分子型抗静电剂具有抗静电效果持续期长，发挥抗静电作用快，对空气相对湿度依赖下等优点。目前国内的聚烯烃包装材料行业每年就约消耗抗静电剂1200吨以上，尤其是用于包装过程的彩色印刷、复杂的自动化包装、食品医药特殊包装托盘模具等方面薄膜所配套的抗静电剂需求缺口最大。

爽滑剂

主要是通过显著降低塑料薄膜的摩擦系数，改变BOPP薄膜滑动性和抗粘性之间平衡。常用的爽滑剂是有机硅化合物、芥酸酰胺、油酸酰胺等。国内主要采用后两者，有机硅化合物使用较少。国内使用的爽滑剂普遍存在析出严重问题，卷辊上残存大量白霜，影响模拟仪薄膜表面质量。目前国内亟待开发新型同时兼具高效爽滑性和较低的迁移性的爽滑电动汽车领域新能源材料、高性能磁性材料和高性能纤维及复合材料等关键战略材料剂。国外主要集中在有机硅类爽滑剂研制，如英国道康宁公司的聚合型有机硅化合物，不仅具有优良的爽滑性，而且析出少，不会产生普通爽滑剂由于迁移所带来的热封性能下降等弊病。在高档PVC薄膜中润滑剂则主要使用德国汉高公司生产的G60、G70S等系列产品，这两大系列产品主要是脂肪族多元酸与多元醇的聚酯和饱和脂肪醇多元羧酸酯等。

防粘连剂

聚烯烃包装薄膜用防粘连剂通常是二氧化硅系列的无机物或颗粒状交联的聚硅氧烷，它们在薄膜表面形成均匀分布的微粒，使薄膜表面粗糙化，凸起的固体颗粒使得空气很容易流入薄膜各层之间，其作用如撒粉于平滑或粘性的表面多得到的效果。防粘连剂颗粒大小要适当，小则防粘效果不明显，大会影响薄膜表面光泽和透明性，因此微粒尺寸必须与薄膜的厚度相匹配，一般粒径为0.5～8μm；防粘连剂与爽滑剂的作用应该达到粘-平衡，其常常与爽滑剂复配成功能性母粒使用，也有的在聚烯烃的表层直接掺和防粘连剂。

增刚剂

增刚增韧剂主要用于烟用BOPP热收缩膜中，提高BOPP薄膜的弹性模量，改善薄膜的热收缩性、透明性和光泽度等，同时降低树脂加工温度。提高BOPP膜的挺括度，改善包装商品的外观。目前增刚剂的研发主要集中在两个领域，一个途径是采用结构中含刚性链段的聚合物与聚丙烯形成合金，提高BOPP例如温度、气体氛围和化学和生物环境等的弹性模量，通常使用的聚合物为聚环戊二烯等，目前国内已有BOPP烟用收缩膜厂家使用此类材料，以提高薄膜的刚性。另一途径是依据促进成核的原理实施增刚，通过细微颗粒的存在起到异相成核作用，促进和改善聚丙烯的结晶，使其晶粒均匀、细化来提高制品刚性。目前可以对聚丙烯起到增刚特性的成核剂首推有机低分子类成核剂，如有机磷酸酯盐类等。近年来随着纳米技术的发展，添加纳米粒子的聚丙烯材料与传统聚丙烯材料相比弹性模量明显增加，而且由于填充材料颗粒为纳米级，对制品尤其是BOPP的透明性几乎没有影响。

珠光剂

主要用于生产珠光色BOPP膜，主要为碳酸钙、二氧化钛、云母等，珠光膜比重轻，具有良好的阻光性，色泽艳丽，广泛应用于食品、高档礼品的直接包装。影响珠光效应的主要因素有珠光的粒径、用量和分散性，珠光剂添加在BOPP薄膜的芯层，一般用量为5%～20%。

其他

在PVC薄膜制品中，热稳定剂是种重要加工助剂，主要发展方向是高效、无毒、颜色浅、气味轻、析出少等特点流体热稳定剂开发与应用，尤其是β-二酮、新型无毒亚磷酸酯、复合钙/锌热稳定剂和稀土类复合热稳定剂成为发展方向。抗氧化剂，由于塑料薄膜常用于包装食品、医药和化妆品等，因此对抗氧化剂毒性要求非常严格，国外目前已经将维生素E作为聚烯烃薄膜抗氧化剂使专业锯用，倍受青睐。国内也在加快维生素E作为包装塑料薄膜用抗氧化剂研究与开发工作。

(萧楠) 来源：中国化工市场

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