CN101851373B - 一种bopp薄膜用的高效抗静电滑爽母料及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

一种BOPP薄膜用的高效抗静电爽滑母料及其生产工艺。本发明为了解决现有技术存在国内至今没有出产抗静电爽滑母料的正式产品，市场同类进口产品价格十分高昂，母料有效含量低，添加抗静电剂和爽滑剂的成本总体较高的缺陷。技术方案要点：母料特征由这样组分及含量(重量份)组成：聚丙烯为60～70，抗静电剂和爽滑剂为30～40。其中抗静电剂和爽滑剂的组合比例(重量份)为：抗静电剂为23～28，爽滑剂5～12。工艺特征是抗静电剂、爽滑剂、聚丙烯混合后经双螺杆挤出机挤出，挤出温度控制在215～225℃、电流控制在440～460mA，转数控制在420～430r/min，机头压力控制在18～20MPa/h，熔体温度控制在220～230℃，熔体挤出后经干燥、冷却、切粒而成母料成品。

Description

一种BOPP薄膜用的高效抗静电滑爽母料及其生产工艺

技术领域

本发明属于塑料薄膜的功能助剂及其工艺，具体是指一种BOPP薄膜(即：双向拉伸聚丙烯薄膜)生产用的高效抗静电滑爽母料及其生产工艺。

背景技术

BOPP薄膜是一种非常重要的软包装材料，由于具有无色、无嗅、无味、无毒的特点和高拉伸强度、高冲击强度、韧性强，优良的光学性能等特性，所以在包装领域有着十分广泛地应用，其市场也在不断扩展。我国目前BOPP薄膜产量达250万吨/年，2008年至2009年底约有二十几条BOPP薄膜生产线投入生产，未来BOPP薄膜年产量将达到300万吨/年。但是，BOPP薄膜的加工或使用过程中，由于薄膜间的摩擦会产生静电作用，使得BOPP薄膜表面吸附空气中的灰尘或其他脏东西，不仅影响到薄膜的美观，而且薄膜与薄膜之间会产生相互粘结现象，影响正常生产和使用，另外静电还存在会对人体造成伤害的问题，为此人们在BOPP薄膜的加工过程中加入抗静电剂来降低并消除产生静电作用。另一方面，现代塑料加工正朝着自动化、高速化和高品质化方向发展，BOPP薄膜加工速度越快，越易摩擦而产生静电，薄膜之间越容易粘连，严重阻碍高线速度挤出；包装薄膜的应用大多需要薄膜具有一定的爽滑性能，但因为BOPP薄膜本身没有爽滑性能，通常可以通过在树脂中添加爽滑剂来解决。

抗静电剂的作用机理是：当BOPP薄膜添加有表面活性剂类的抗静电剂时，抗静电剂会迁移到薄膜表面，形成具有取向特征的抗静电剂分子层，其中憎水性基团植于树脂内部，亲水基向外一侧会吸附空气中的水分，形成一层非常薄的导电层，有效分散了静电电荷，减少静电对灰尘和微粒的吸引力，从而达到抗静电性的效果。爽滑剂的作用机理是：利用爽滑剂与聚合物之间的不相容性，在BOPP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，从而显著降低BOPP薄膜表面的摩擦系数，使BOPP薄膜具有良好的爽滑效果。

目前作为BOPP薄膜上使用的抗静电剂，可分为阳离子型抗静电剂、阴离子型抗静电剂、非离子型抗静电剂和高分子导电型抗静电剂。其中非离子型抗静电剂不易引起塑料的老化降解等，具有其它类型抗静电剂不具备的优点，它通过低级性不带电的表面活性分子，吸附水分子形成溶剂化合物而形成导电层来降低并消除薄膜表面的静电，是较为理想的BOPP薄膜抗静电剂。目前作为BOPP薄膜上常用的爽滑剂，一般是单独使用芥酸酰胺或硅酮，其中硅酮为液体状，添加使用不方便，且价格昂贵，难以在国内推广应用；芥酸酰胺是一种比较适用的BOPP薄膜爽滑剂，但它对薄膜的雾度有较大影响。

为了使抗静电剂、爽滑剂在BOPP薄膜生产过程能够均匀分散于薄膜层中，一般都以独立母料的形式加入。抗静电爽滑母料就是兼具抗静电剂和爽滑剂双重性能的母料，将这二种作用相近的薄膜功能助剂制作为一种母料，对简化薄膜加工工艺、降低添加功能助剂成本有着明显作用。BOPP薄膜用的抗静电滑爽母料，国内至今还没有正式产品，国外知名厂家如舒尔曼(SCHULMAN)、安配色(AMPACET)等生产的BOPP薄膜用的抗静电爽滑母料，价格均十分高昂；另一个方面，目前已有的抗静电剂爽滑母料的有效含量一般只有12～15％，薄膜生产中加入抗静电爽滑母料量约为5％，由于添加量较大，造成添加成本总体较高。所以，寻求一种价格和添加成本较低的性能优良的BOPP薄膜用的抗静电爽滑母料，已成为国内厂家的一个技术课题。

本申请人已在先申请了中国专利申请第200810198397.4号的一种BOPP薄膜用的高效抗静电母料及其生产工艺，其中母料组分和含量(重量份)为：聚丙烯为62～70、抗静电剂为30～38；抗静电剂组分和含量(重量份)为：非离子型甘油脂肪酸酯为4～6、非离子型乙氧基胺为5～7、半离子型硼酸酯衍生物为1.5～2.5进行复合组成。以解决现在技术的母料中需添加多种其它功能助剂、工艺复杂且工艺成本较高，母料中的抗静电剂含量低、薄膜的添加量高且增加了薄膜制造成本，抗静电效果不理想等问题。

发明内容

为了克服国内至今没有出产抗静电爽滑母料的正式产品，现有技术落后，市场同类进口产品价格十分高昂，母料的有效含量低，添加抗静电剂和爽滑剂的成本总体较高等缺陷，本发明的目的是提供一种改进的BOPP薄膜用的高效抗静电爽滑母料及其生产工艺，可以克服现有技术的缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种BOPP薄膜用的高效抗静电爽滑母料，其特征是：由如下组分及其含量(重量份)组成：

聚丙烯                  60～70

抗静电剂和爽滑剂          30～40

上述技术方案的较佳含量(重量份)为：

聚丙烯                    60～64

抗静电剂和爽滑剂          36～40

上述技术方案的抗静电剂最好采用非离子型甘油脂肪酸酯、非离子型乙氧基胺和半离子型硼酸酯衍生物的复合剂，复合比例(重量份)是：

非离子型甘油脂肪酸酯      4～6

非离子型乙氧基胺          5～7

半离子型硼酸酯衍生物      1.5～2.5

上述技术方案的爽滑剂最好采用芥酸酰胺和聚烯烃酰胺的复合剂，复合比例(重量份)是：

芥酸酰胺                  5～15

聚烯烃酰胺                10～30

上述技术方案的聚烯烃酰胺可以是聚丙烯酰胺、聚丁烯酰胺等。

上述技术方案的抗静电剂和爽滑剂的组合比例(重量份)可以掌握在：

抗静电剂                  23～28

爽滑剂                    5～12

一种BOPP薄膜用的高效抗静电爽滑母料的生产工艺，其特征是：使用精密称量系统，按这样的组分和重量份比例进行配料：聚丙烯为60～70，抗静电剂和爽滑剂为30～40，其中抗静电剂由4～6的非离子型甘油脂肪酸酯、5～7的非离子型乙氧基胺和1.5～2.5的半离子型硼酸酯衍生物复合组成，爽滑剂由5～15的芥酸酰胺和10～30的聚烯烃酰胺复合组成，抗静电剂和爽滑剂的组合比例为抗静电剂23～28、爽滑剂为5～12，然后先将抗静电剂与爽滑剂进行充分混合，混合物再与载体聚丙烯充分混合，然后经双螺杆挤出机将熔体挤出，挤出机生产温度控制在215～225℃、电流控制在440～460mA，挤出机转数控制在420～430r/min，机头压力控制在18～20MPa/h，熔体温度控制在220～230℃，熔体挤出后经干燥、冷却、切粒而成母料成品。

本发明的有益效果：由于母料中的抗静电剂和爽滑剂的含量高达30～40％，薄膜生产中加入抗静电爽滑母料量可降低至0.6～1.2％，比起目前已有薄膜生产中普遍加入抗静电爽滑母料量约5％相比，有效减少了薄膜制造成本，虽然超高含量添加剂配方导致母料价格的提高，但因添加量低，用户最终使用成本得到明显下降；由于超高含量抗静电剂和爽滑剂配方设计，一吨母料的添加效果可相当于三吨普通母料的添加效果，所以生产本专利设计配方母料一吨相当于可以节约两吨普通母料的能源损耗、运输、人力成本，达到较佳的节能减排增效的作用；由于抗静电剂采用非离子型甘油脂肪酸酯、非离子型乙氧基胺和半离子型硼酸酯衍生物的复合剂，能保证抗静电剂在短时间起效并长时间保持抗静电效果的理想状态，在低温低湿环境下也同样能起到理想的抗静电效果，所以具有较好的抗静电效果；由于爽滑剂采用芥酸酰胺和聚烯烃酰胺的复合剂，既保证了BOPP薄膜具有良好的滑爽效果，又保证了BOPP薄膜具有良好的透明度；由于特殊的生产方法，使得抗静电剂和爽滑剂在本母料中的具有良好的高分散性，有效提高BOPP薄膜的抗静电和增爽滑效果。本发明是一种低添加量高分散性高效抗静电滑爽母料的先进技术方案，适于推广应用。

以下结合实施例对本发明作更具体的描述。

具体实施方式

实施例一：本BOPP薄膜用的高效抗静电爽滑母料，其特征是由如下组分及其含量(重量份)组成：

聚丙烯                  60

抗静电剂和爽滑剂        40

其中抗静电剂由如下材料按如下比例(重量份)复合构成：

非离子型甘油脂肪酸酯    4

非离子型乙氧基胺        7

半离子型硼酸酯衍生物    1.5

其中爽滑剂由如下材料按如下比例(重量份)复合构成：

芥酸酰胺                5

聚烯烃酰胺              30

抗静电剂和爽滑剂的组合比例(重量份)可以掌握在：23∶12

本BOPP薄膜用的高效抗静电滑爽母料的生产方法，其特征是使用精密称量系统按上述组分比例配料，先将抗静电剂与爽滑剂进行充分混合，混合物再与载体聚丙烯充分混合，然后经双螺杆挤出机将熔体挤出，挤出机生产温度控制在215℃、电流控制在440mA，挤出机转数控制在420r/min，机头压力控制在18MPa/h，熔体温度控制在220℃，熔体挤出后经干燥、冷却、切粒而成母料成品。

实施例二：本BOPP薄膜用的高效抗静电母料，其特征是由如下组分及其含量(重量份)组成：

聚丙烯                  62

抗静电剂和爽滑剂        38

其中抗静电剂由如下材料按如下比例(重量份)复合构成：

非离子型甘油脂肪酸酯    6

非离子型乙氧基胺        5

半离子型硼酸酯衍生物    2.5

其中爽滑剂由如下材料按如下比例(重量份)复合构成：

芥酸酰胺                15

聚烯烃酰胺              10

抗静电剂和爽滑剂的组合比例(重量份)可以掌握在：28∶5

本BOPP薄膜用的高效抗静电母料的生产方法，其特征是使用精密称量系统按上述组分比例配料，先将抗静电剂与爽滑剂进行充分混合，混合物再与载体聚丙烯充分混合，然后经双螺杆挤出机将熔体挤出，挤出机生产温度控制在225℃、电流控制在460mA，挤出机转数控制在430r/min，机头压力控制在20MPa/h，熔体温度控制在230℃，熔体挤出后经干燥、冷却、切粒而成母料成品。

上述二个实施例生产的母料，使用于BOPP薄膜上的添加量(重量比)约为1～2％，添加量低、抗静电效果良好、效果持续时间长、在保证薄膜极佳爽滑效果同时不影响薄膜的雾度、光泽度。在低温低湿环境下，仍然能保持良好的抗静电效果，每吨价格比进口同类产品约低15～20％，但添加量比进口同类产品低，产品质量、稳定性已达到国际先进水平，且具有极强的市场竞争力。

Claims (5)

1.一种BOPP薄膜用的高效抗静电爽滑母料，其特征是：由如下组分及其重量份含量组成：

聚丙烯                  60～70

抗静电剂和爽滑剂        30～40

其中：所述抗静电剂采用非离子型甘油脂肪酸酯、非离子型乙氧基胺和半离子型硼酸酯衍生物的复合剂，复合比例的重量份是：

非离子型甘油脂肪酸酯    4～6

非离子型乙氧基胺        5～7

半离子型硼酸酯衍生物    1.5～2.5

所述爽滑剂采用芥酸酰胺和聚烯烃酰胺的复合剂，复合比例重量份是：

芥酸酰胺                5～15

聚烯烃酰胺              10～30

所述抗静电剂和爽滑剂的组合比例重量份掌握在：

抗静电剂                23～28

爽滑剂                  5～12。

2.按权利要求1所述的BOPP薄膜用的高效抗静电爽滑母料，其特征是：由如下组分及其重量份含量组成：

聚丙烯                  60～64

抗静电剂和爽滑剂        36～40。

3.一种BOPP薄膜用的高效抗静电爽滑母料的生产工艺，其特征是：使用精密称量系统，按这样的组分和重量份比例进行配料：聚丙烯为60～70，抗静电剂和爽滑剂为30～40，其中抗静电剂由4～6的非离子型甘油脂肪酸酯、5～7的非离子型乙氧基胺和1.5～2.5的半离子型硼酸酯衍生物复合组成，爽滑剂由5～15的芥酸酰胺和10～30的聚烯烃酰胺复合组成，抗静电剂和爽滑剂的组合比例为抗静电剂23～28、爽滑剂为5～12，然后先将抗静电剂与爽滑剂进行充分混合，混合物再与载体聚丙烯充分混合，然后经双螺杆挤出机将熔体挤出，挤出机生产温度控制在215～225℃、电流控制在440～460mA，挤出机转数控制在420～430r/min，机头压力控制在18～20MPa/h，熔体温度控制在220～230℃，熔体挤出后经干燥、冷却、切粒而成母料成品。

4.按权利要求3所述的BOPP薄膜用的高效抗静电爽滑母料的生产工艺，其特征是所述挤出机生产温度控制在215℃、电流控制在440mA，挤出机转数控制在420r/min，机头压力控制在18MPa/h，熔体温度控制在220℃。

5.按权利要求3所述的BOPP薄膜用的高效抗静电爽滑母料的生产工艺，其特征是所述挤出机生产温度控制在225℃、电流控制在460mA，挤出机转数控制在430r/min，机头压力控制在20MPa/h，熔体温度控制在230℃。