各類爽滑、抗黏連特性介紹

1、常用的爽滑、抗粘連（開口劑)及 抗靜電劑特性介紹,吹膜設(shè)備,供料階段,吹膜階段,所需設(shè)備,拌料機(jī) 塑化擠出機(jī) 自動(dòng)加料機(jī),混料 塑化 牽引 冷卻 卷取,吹膜工藝,吹膜工藝過程可分為前后兩個(gè)階段： 前階段是壓延前的準(zhǔn)備階段，主要包括所用塑料的配制、混合、塑化等; 后階段包括牽引、冷卻、卷取等。,一.爽滑劑特性與機(jī)理,在塑料加熱熔融過程中，為了降低樹脂內(nèi)分子間和樹脂與設(shè)備間的摩擦阻力，以改進(jìn)熔融料的流動(dòng)性或提高成型制品的脫模性，而在樹脂中添加的一種助劑稱為爽滑劑。 爽滑劑的作用：是使薄膜的表面爽滑和具有較低的摩擦系數(shù)；使原料在擠出機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)增大產(chǎn)量時(shí)，擠出機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流不至于劇增；可以防止薄膜與薄膜

2、、薄膜與機(jī)器粘合在一起或難以分離或難以打開 有脫模、防粘連、滑爽和使制品表面光亮等作用。,爽滑劑可以通過減少薄膜之間、薄膜與設(shè)備之間的摩擦而使得加工和下游包裝操作變得方便易行。爽滑劑的性能是通過靜態(tài)或動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)（static or kinetic Coefficient of Friction，COF）來測(cè)定的。COF是一個(gè)無量綱數(shù)，它代表了相互接觸的兩表面之間的滑行抵抗力，,通常來講，當(dāng)摩擦系數(shù)大于0.50時(shí)，可以認(rèn)為是防滑表面；當(dāng)摩擦系數(shù)小于0.20時(shí)，則認(rèn)為是可以用于輾軋的高滑表面 在添加滑爽劑的同時(shí)，必須有選擇地加入抗粘連劑母料。否則，薄膜仍然會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的粘連,由于聚稀烴在薄膜加工時(shí)

3、的摩擦系數(shù)很高，在薄膜彼此之間或者與加工設(shè)備之間，容易出現(xiàn)粘附現(xiàn)象。爽滑劑和抗黏連劑能改進(jìn)聚稀烴薄膜的表面性能，減少膜與膜之間的摩擦（在卷筒上），膜和其它相接觸的表面的摩擦（見作用機(jī)理）。,作用機(jī)理,滑移效應(yīng)用來描述薄膜彼此平行的表面之間或者表層到底層的滑移。為了增加了機(jī)器的產(chǎn)量，提高包裝技術(shù)，在聚乙烯（PE）或者聚丙烯(PP)的薄膜加工中，為了減小摩擦（膜-膜之間的摩擦和薄膜-加工設(shè)備之間的磨擦）加入十八烷酰胺、油酸酰胺和芥酸酰胺等爽滑劑。用摩擦系數(shù)CoF 來表征滑移效應(yīng)。,1、最常用的滑爽劑是 芥酸酰胺與油酸酰胺。 芥酸酰胺是由單-不飽和C22芥酸制得，而油酸酰胺則來自于C18單-不飽和油

4、酸。,爽滑劑的種類,爽滑劑與聚合物之間的不相容而遷移到薄膜表面，這就是摩擦系數(shù)CoF的減小的原因。爽滑劑遷移到表面的速度主要受添加劑的鏈長(zhǎng)度（反映與聚合物相容性）和聚合物的結(jié)晶度兩個(gè)因素影響。爽滑劑越大（例如更多的碳原子），和聚合物的相容性越好，遷移的速度就越慢。因此油酸酰胺的遷移速度比芥酸酰胺快。,。,和油酸酰胺相比，芥酸酰胺的熱穩(wěn)定性好、抗氧化能力強(qiáng)，加工時(shí)生成的揮發(fā)物少。這就說明芥酸酰胺更適合進(jìn)行高溫條件下加工，加工產(chǎn)率高，生成的終端產(chǎn)品質(zhì)量好。在結(jié)構(gòu)上，聚乙烯結(jié)晶度小于聚丙稀，因此爽化劑在聚乙烯中的遷移速度更快。由于爽滑劑會(huì)遷移到聚稀烴的表面，伯胺不僅可作為聚稀烴薄膜的爽滑劑同時(shí)也被建

5、議用作注射模塑應(yīng)用中的脫模劑。 在大多數(shù)的應(yīng)用中油酸酰胺和芥酸酰胺等爽滑劑的用量在 500到1500 ppm之間,不同爽滑劑的摩擦系數(shù)隨著時(shí)間的變化,油酸酰胺的遷移速度比芥酸酰胺快(見圖）。和油酸酰胺相比，芥酸酰胺的熱穩(wěn)定性好，更耐氧化作用，加工時(shí)揮發(fā)性小。因此芥酸酰胺更適合高溫下使用且加工的產(chǎn)率高，能生成高質(zhì)量的終端產(chǎn)品。在結(jié)構(gòu)上，聚乙烯結(jié)晶度小于聚丙稀，因此使得爽化劑的遷移速度更快。,我們目前使用的滑劑,芥酸酰胺：芥酸酰胺在聚乙烯薄膜中使用它可以減少加工過程中的內(nèi)摩擦薄膜和傳送設(shè)備之間摩擦。由于在薄膜中添加量低（0.1-0.15%）,在加工廠必須以混合物或母粒的形式添加,以保證均一的爽滑效

6、果,二.抗黏連劑(開口劑）,為防止薄膜粘連，使薄膜表面具有一定的粗糙度，使薄膜與薄膜之間保存一定的空氣，降低薄膜的摩擦系數(shù)，而向樹脂中加入的某種改性添加劑稱為抗黏連劑,所謂粘結(jié)，是指鄰接的薄膜層之間的粘合現(xiàn)象。當(dāng)薄膜在受熱、受壓的情況下都會(huì)發(fā)生粘結(jié)，而在薄膜的加工、使用以及貯藏的過程中也有可能產(chǎn)生粘結(jié)的情況。對(duì)于PE（聚乙烯）、PP（聚丙烯）以及其他類型的薄膜，薄膜層之間都會(huì)產(chǎn)生這樣的情況，在遇到這類問題時(shí)，都會(huì)向其中加入無機(jī)或者有機(jī)類的抗粘結(jié)劑。,開口劑的種類,合成SIO2 天然的SIO2 礦物質(zhì) 沸石,作用機(jī)理-薄膜產(chǎn)生粘連的原因,薄膜產(chǎn)生粘連的原因復(fù)雜，一般認(rèn)為以下個(gè)原因造成的： .由于

7、塑料材料本身的分子結(jié)構(gòu)以及靜電累積等原因，使得薄膜具有粘連的趨勢(shì)； .薄膜中所含的低分子物質(zhì)擴(kuò)散滲出到薄膜表面，受熱受壓后造成粘連； .由于薄膜表面過于光滑貼合在一起形成層間真空所致。,.作用機(jī)理-SiO2抗粘連劑（開口劑）作用機(jī)理,SiO2抗粘連劑（開口劑）能夠均勻地分散在薄膜中，能夠在薄膜表面形成許多微細(xì)而堅(jiān)硬的突起，從而減小了薄膜之間的接觸面積，實(shí)現(xiàn)了降低薄膜表面摩擦系數(shù)的目的，使薄膜易于開口，同時(shí)由于這些突起的存在，使外部空氣易于進(jìn)入到兩層薄膜之間，避免在兩層貼合在一起的薄膜之間形成真空，從而起到防止薄膜粘連的作用。,-添加比例說明,薄膜制品中含量一般控制在0.5-3，具體用量根據(jù)以下

8、原則： 開口效果越高，添加量就越高； 薄膜越薄，添加量就越高。 常用的添加濃度：2500-6000MG/KG,三.抗靜電劑,靜電現(xiàn)象是在塑料材料的生產(chǎn)和應(yīng)用中常常碰到的。當(dāng)塑料制品因摩擦而產(chǎn)生靜電時(shí)，由于其電阻很高，吸水性低，靜電不易消去，積累的靜電壓很大，高達(dá)幾千伏甚至幾萬伏，由此引起的放電對(duì)生產(chǎn)、生活是很不利的。如包裝電子元件的塑料膜，由于靜電而容易損壞元件。摩擦過程中電荷不斷產(chǎn)生，也不斷消失，其消散的主要途徑有三個(gè)：即摩擦物的體積傳導(dǎo)、表面?zhèn)鲗?dǎo)和向空中輻射。,高聚物帶電原因,H el mh ol：任何兩種化學(xué)組成不同或組成相同但聚集態(tài)不同的材料，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的電荷載流子能量分布是不同的，

9、當(dāng)這兩種材料相接觸、摩擦?xí)r，就會(huì)在它們的表面上發(fā)生電荷的再分配，也就是說在材料的表面上產(chǎn)生了電荷的轉(zhuǎn)移，形成(+) (一)雙電層。當(dāng)材料相互分離時(shí)，使正負(fù)電荷分離而產(chǎn)生靜電，同時(shí)隨著距離的拉大，電容減小產(chǎn)生高電壓。,C o eh n.F renkelWilcke：當(dāng)不同高聚物材料相互摩擦?xí)r，由于它們具有不同的介電系數(shù)導(dǎo)致電荷的從新分配而產(chǎn)生靜電，其中介電系數(shù)大的帶下電，小的帶負(fù)電。,防止靜電的方法,要解決材料帶電問題有兩種方式 ： 抑制靜電荷的產(chǎn)生 促進(jìn)電荷的泄漏,主要方法： 提高環(huán)境濕度 對(duì)材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)改性 在材料加工過程中利用導(dǎo)電裝置，或在制品中夾帶導(dǎo)電性材料形成泄漏通道 使用氧化劑和采用

10、電暈放電處理制品表面 在高分子材料中添加導(dǎo)電性填料 使用抗靜電劑 ，這是目前普遍采用的方法,抗靜電作用原理,固體的電子結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電機(jī)理（能帶模型）,W能量；比電阻；導(dǎo)電帶；接收體；供電體；介頻帶,E電場(chǎng)強(qiáng)度；s距離,塑料帶電表面的電荷縱向分布,常見 高分子聚合物帶電性,電荷的傳導(dǎo)及抗靜電劑作用原理,纖維防靜電示意圖,抗靜電劑分子在聚合物表面吸附示意圖,抗靜電劑,所謂抗靜電劑是指涂敷于材料表面或摻和在材料內(nèi)部，以防止或減輕靜電積累的一類化學(xué)助劑.,抗靜電劑作用原理,添加型抗靜電劑的作用機(jī)理主要是抗靜電劑的親水基團(tuán)增加薄膜表面的吸濕件，吸附空氣中的水分，形成微薄的水膜，起泄漏電荷的作用。也可增加薄膜

11、表面的光滑性，降低摩擦系數(shù)，防止摩擦起電。涂層型抗靜電劑的作用機(jī)理主要是增加薄膜表面的離子濃度，以陰離子中和正電荷或以陽離子中和負(fù)電荷的方法防止電荷積累。介屯常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間的介電性，使介電損耗增加，起到抗靜電作用。,抗靜電劑的分類,各類抗靜電劑的主要特征,陽離子型：抗靜電性能優(yōu)良，但耐熱性相對(duì)較差，而且對(duì)皮膚有害,陰離子型：耐熱性和抗靜電效果都比較好，但與樹脂的相容性較差，并對(duì)產(chǎn)品的透明性有一定影響,兩性型：既能與陽離子型又能與陰離子型抗靜電劑配合使用，抗靜電效果類似于陽離子型，但耐熱性能不如非離子型,非離子型：相容性和耐熱性能良好，對(duì)制品的物理性能無不良影響，但用量相對(duì)較大,

12、抗靜電劑的使用技術(shù),主要有外涂和內(nèi)加兩種方式： 外涂法是將抗靜電劑通過刷涂、噴涂或浸涂等方法涂敷于制品表面 內(nèi)加法是將抗靜電劑在配料時(shí)加入到材料中去，使其均勻分散在整個(gè)聚合物內(nèi),高分子型永久抗靜電劑,高分子永久型抗靜電劑是進(jìn)年來研究開發(fā)的一類新型抗靜電劑，屬于親水性高聚物。將親水性高聚物加入到基體樹脂中，可得到高分子永久型抗靜電樹脂。這種技術(shù)的關(guān)鍵是提高永久型抗靜電劑在樹脂中的分散程度和狀態(tài)，因?yàn)樗谀阁w中形成“芯殼”結(jié)構(gòu)，并以此為通路泄露電荷。其不影響聚合物材料本身的耐熱性和力學(xué)性能，適用面廣，且在基體聚合物中具有較好的分散效果 。,常用永久性抗靜電劑,聚氧化乙烯（PEO）的共聚物 聚乙二醇

13、/甲基丙烯酸共聚物 聚乙二醇體系聚酰胺或聚酯酰胺 環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷共聚物 含季胺鹽基團(tuán)的甲基丙烯酸酯類共聚物,抗靜電劑消除靜電的原理,抗靜電劑的親水基團(tuán)，增加制品表面的吸濕性，形成一個(gè)單分子的導(dǎo)電膜。 離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度，從而增加導(dǎo)電性。 介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙之間的介電性。 增加制品表面的平滑性，降低其摩擦系數(shù)。 （1）、（2）是比較主要的功能，它們可降低制品的電阻，增加其導(dǎo)電性、加快電荷的消去；（3）、（4） 則是減少摩擦產(chǎn)生的電量。,當(dāng)爽滑劑析出比較利害時(shí)，不僅僅是影響到自動(dòng)包裝機(jī)的工 作，還影響到印刷適性、復(fù)合強(qiáng)度，而且對(duì)被包裝物產(chǎn)生污 染等。 爽滑劑與高分子聚乙烯是一種機(jī)械混合，不能很好相容，分 子熱運(yùn)動(dòng)使其逐漸向低自由能界面遷移，形