BOPP薄膜中的功能助剂

摘要　简述了BOPP薄膜生产过程中所需要的各种功能助剂，主要包括抗静电剂、爽滑剂、防粘连剂、增刚性、珠光剂等，分析了它们的作用、机理以及在BOPP薄膜中的应用特点。为BOPP薄膜中功能助剂的选用提供指导。

关键词　BOPP薄膜　功能剂　抗静电剂

　　双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜具有迥强度、高透明度、高光泽度、高挺括度、热稳定性好、无毒等优点，质优而价格适中，广泛用于食品、饮料、香烟、服装等行业的包装，迅速占领塑料包装市场[1]。我国自80年代初开始引进BOPP薄膜生产线，至今共有80多条生产线，已经形成超过50万t/a的生产能力。由于BOPP薄膜市场潜力大、产品附加值高，BOPP加工业已成为国内塑料加工工业中发展zui快、投资zui多、技术的行业。BOPP薄膜生产设备和技术主要依靠进口，现仍有多家企业如申达集团等不断加大投入，引进规模大产量高的BOPP薄膜生产线。

　　塑料功能助剂是塑料加工中不可缺少的辅助材料，它可以改善塑料的加工工艺性能，提高生产效率，显著提高产品的使用性能。使用BOPP薄膜对助剂的质量要求较高，在提升产品质量和档次上，功能助剂的选用十分重要，BOPP薄膜生产过程中所需助剂是以功能母料的形式添加的，主要包括抗静电剂、爽滑剂、防粘连剂、增刚性、珠光剂等[2,3]。

1　抗静电剂

　　由于摩擦带电，BOPP在加工或使用过程中的静电作用，导致薄膜与设备或薄膜之间产生粘附现象，因此需要进行静电处理，通常是加入表面活性剂类抗静电剂，将表面电阻率降到1012以下。由于抗静电剂与PP的相容性有限，加工放置5～7天后，抗静电剂迁移到薄膜表面，形成具有取向特征的抗静电剂分子层，其中亲油基植于树脂内部，亲水基向外一侧，吸附空气中的水分，形成一层非常薄的泄电通道，因此内添加型抗静电剂的抗静电效果与空气的湿度有很大的关系[4,5]。

　　表面活性剂类抗静电剂的种类很多，包括阳离子型、阴离子型、两性型和非离子型，非离子型抗静电剂是不带电荷且极性很小的表面活性物质，虽然没有离子型抗静电*，但是其毒性低、热稳定性好，也没有离子型抗静电剂易引起塑料老化的缺点[6]，是BOPP薄膜主要选用的内添加型抗静电型。

　　在BOPP薄膜用抗静电剂的具体选用方面，首先应该注意抗静电剂与聚丙烯（PP）的相容性问题，抗静电剂与PP塑料的相容性，是影响抗静电剂向表面迁移速度的zui主要的因素。相容性越好，在塑料中的混合越均匀，向表面的迁移性越差，结果使抗静电效果降低[7]；反之，向表面的迁移速度过大，过分析出而影响外观和使用性能，如表面发粘、印刷着色能力下降等。两者的相容性是由抗静电剂与PP的分子极性决定的，因此要选择适当的抗静电剂，重要的是把握好与PP的极性差的平衡，一般通过选定抗静电剂和PP适当的溶解度参数（与极性相关）差，以使抗静电剂在PP中既有一定的亲和力，又有易迁移性。其次，还要注意PP结晶与取向对抗静电效果的影响，PP是结晶性塑料，抗静电剂存在于结晶粒子间的非结晶区，结晶与取向在一定程度上妨碍了抗静电剂的迁移，在同等条件下，BOPP较非结晶或未拉伸薄膜难产生抗静电效果。

　　另外，选用的抗静电剂要无毒性，与PP有良好的分散性，具有较好的热稳定性，低的挥发性，不影响薄膜的成型加工性能，不能影响薄膜的光学性能，如透明性、表面光泽等，不能降低薄膜的物理性能，并且不损害BOPP薄膜的二次加工性，如热封合性、印刷性等。这几个方面也是选用其它功能助剂时应该注意的共性问题，不能仅着眼于助剂的主要功能，而忽视其副作用。

常用的BOPP用抗静电剂有高纯度硬脂酸甘油类、酰胺类、乙基胺类等。主要添加到BOPP薄膜的芯层和表层，添加量一般为01％～2％。

2　爽滑剂

　　爽滑剂的主要作用是通过显著降低BOPP薄膜的摩擦系数，改变BOPP薄膜滑动性和抗粘性之间的平衡[8]，使BOPP薄膜具有良好的爽滑效果，确保基在使用设备上的滑动性能。爽滑剂的作用机理与抗静电剂相似，在薄膜成型后，爽滑剂从薄膜内迁移到表面，聚积成均匀的薄涂层，使得薄膜表面光滑，*地降低了摩擦系数[9]。

　　理想的BOPP薄膜爽滑剂除具有上述功能助剂的共性外，还应具有如下特点：a.优良的持续润滑性和高温润滑性。b.与聚合物有适当的相容性，因为除烷烃蜡以外，所有润滑剂也都是表面活性物质，其机理如上所述，与抗静电剂相同，且爽滑剂兼具有防粘和抗静电作用，因此爽滑剂也可以和抗静电剂按照一定的比例加工成复合功能母料。BOPP薄膜常用的爽滑剂有芥酸酰胺、硅酮等。主要添加到BOPP薄膜的芯层和表层，添加量一般为061％～0.5％。

3　防粘连剂

　　BOPP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分布的微粒（砂纸效应），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所得到的效果[10]。防粘连剂颗粒的大小要适当，小则防粘效果不明显，大则影响薄膜的表面光泽和透明性，因此，其微粒的尺寸必须与薄膜的厚度向匹配，一般粒径为0.5～8μm；防粘连剂与爽滑剂的作用应该达到一个粘－滑的平衡，防粘连剂主要加入到BOPP薄膜的表层，添加量一般为01％～0.5％。并常常与爽滑剂复配成功能母料使用；也有的在表层的PP料中直接掺和了防粘连剂，BOPP薄膜生产过程中无需另外添加。

4　增刚剂、珠光剂等

　　增刚剂是以氢化C5或C9石油树脂为主的石油精加工产品的混合物，其熔点低，必脆，与PP有很好的相容性。在生产热收缩BOPP薄膜过程中，一般要加入增刚剂，以提高薄膜的弹性模量，改善薄膜的热收缩性、透明性和光泽度等，同时可以降低加工温度，提高PP的延展成膜性，主要用于生产香烟包装薄膜。增刚剂主要添加到BOPP薄膜的芯层，添加量要适当，过高的含量容易造成薄膜发粘。添加量一般为5％～20％。珠光剂用于生产珠光色BOPP膜，主要有CaCO3、TiO2、云母等，珠光膜比重轻，具有良好的阻光性，色泽美丽，广泛有于雪糕、糖果、礼品的直接包装[11,12]。从理论上说，两种物质的折射率差是产生珠光的重要条件（即使是两种折射率不同的不相容的聚合物配合也能产生珠光光泽），而且应该形成具有部分透射与部分镜面反射的层状结构，多层的干涉光才有强的珠光效果，一般折射率之差至少应为003，才能获得珠光光泽。CaCO3与PP的折光指数差为008，在三层共挤双向拉伸过程中，CaCO3微粒在PP中经拉伸使薄膜中产生微孔，在光的干涉下形成亮丽的珠光色。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5％～20％。

根据BOPP薄膜不同的用途，需要添加功能助剂有很多，如还有成核剂、荧光剂、消光剂等等。

5　结　语

　　随着BOPP薄膜行业的发展，技术不断成熟，BOPP企业要提升现有产品的品质，并开发各种性能要求的BOPP薄膜，以拓展应用领域，对所需功能助剂的品质和品种的要求也在不断增加。面对市场竞争日益加剧的局面，在BOPP薄膜的新产品开发方面，如何灵活使用功能助剂将是成败的关键。

参 考 文 献

[1]徐善明茂名BOPP料的生产与应用[J]合成树脂及塑料，1999，16（3）：26

[2]李伟，卢凯等BOPP树脂的开发[J]化学工程师，2001，86（5）：17

[3]孔庆家等双向拉伸聚丙烯薄膜工业现代与前景[J]现代化工，1999，19（3）：41

[4]赵择卿高分子材料抗静电技术[M]北京：纺织工业出版社，1991

[5]黄锐，张雄伟等，塑料抗静电的原理及其应用[J]现代塑料加工应用，1993，（1）：34

[6]山西省化工研究所编塑料橡胶加工助剂[M]北京：化工出版社，1985

[7]杨慧娣抗静电剂的发展动向[J]塑料助剂，1999，13（1）：1

[8]古嵘，黄军等滑爽（开口）母料－ADTOP在塑料薄膜中的应用[J]塑料助剂，2000，20（2）：25

[9]天津轻工业学院编塑料助剂[M]北京：中国轻工业出版社，1997

[10]R根赫特，H米勒主编塑料助剂手册[M]北京：化学工业出版社，2000

[11]周厚松珠光色BOPP薄膜及其生产工艺[J]塑料工业，1992（5）：33

[12]吴林元等白色双向拉伸聚丙烯薄膜珠光母料的研制[J]中国塑料，2000，14（9）：49

（涂志刚　吴增青）

来源：中国包装印刷展览网