近年来的实践证明:没有不使用助剂的包装材料,其应用范围和运用方法已成为包装企业研究的热点。例如pp双轴拉伸取向薄膜在稳定剂的存在下,破坏了烯结构的形成,因而抑制了pp的变色-尤其由白至灰再变黑。再如热氧稳定化、光稳定化、钝化金属离子的催化作用。这些问题中热氧稳定化是最主要的。助剂的功能及用量简介如下:
1.稳定剂
①稳定剂中的有机盐、有机锡、纯有机化合物类中又分:长效热稳剂,用量一般为1~3%,主要采用mw300n-1200的分子量;硬酯酸锌、硬酯酸钙、硬酯酸钡等。
②光稳定剂:用量0.01~0.05%紫外线吸收剂 ov-p、uv-326、uv-327等。
③主抗氧剂:用量0.1~0.5%,采用dstp使pp白浊趋向(即硫化酯类);还可选用十四烷基酯或可加入szndunovr3212提高同金属油墨的夺氧性。
④生物杀伤剂:用量0.1~0.2%,已有三百多种化学药品用作抗微生物的侵蚀,但在pp材料上还没有这方面的成功报道。
⑤其他:如光屏蔽剂、猝灭剂、自由基获剂等。
2.特性添加剂
①特性添加剂:用量100~30%,市场上常分无机和有机填充剂,如钙、木粉、白炭黑、滑石粉等;
②增强剂:用量10~40%,云母、硅灰石、碳纤维等。
③偶联剂:常称为改性剂,用量0.1~5%。市售又分:硅系、有机硅烷类、有机锆酸脂类等;钛系:有机钛酸酯类,有机铝酸酯类;磷酸酯系。
④增塑剂及反应性增塑剂:用量0.1~1%。单体分子量为200~600之间。聚合型为1000~8000之间,一般工业上分为:磷酸酯类、邻苯二甲酸类、脂肪族二元酸酯类、环氧化合物类、聚酯类、含氯化合物类、均苯四甲酸酯类、偏苯二酸三辛酯等11类系列。但作用于pp材料的大多选用邻苯二甲酸酯或聚氯乙烯树脂等。
⑤着色剂:分无机和有机颜料染料等,用量30~0.8%(增白剂、钛白粉、酞菁蓝、联苯胺黄、塑料红等)。
⑥冲击改性剂:用量1~10%,而pp大都采用聚丁二烯和烯烃(pe)热塑弹性体改进pp片材或薄膜的撕裂强度及防脆性。
⑦阻燃剂:又分为:添加型和反应型。用量为0.1~0.5%。如无机类的氢氧化铝、三氧化二锑和有机类的高分子阻燃树脂,如聚氯乙烯。⑧防静电剂,一般用量为1~15%。
3.加工添加剂
加工添加剂一般为0.05~0.25%,而pp薄膜却很少应用。通常又分为:
①发泡剂。有物理发泡剂,一般选择低沸点的醇、醚、酮和芳香烃类;化学发泡剂,有碳酸氢钠、ac等。
②润滑剂:用量为0.01~0.1%,常为脂肪酰胺及烃类等,该剂的加入往往能迁移到印刷墨膜表面,因此使用须谨慎。
③加工脱膜剂:其用量0.01~0.1%。pp材料常把有机硅化合物、含氟聚合物及聚乙烯蜡作为首选对象。
④抗粘连剂:传统的方法是在裁切时加入滑石粉类,但往往导致粉尘超标而污染车间环境。现大都在pp薄膜体系引入脂肪酸金属盐。
⑤滑爽剂:常把价廉的滑石粉作为印后添加助剂,现多采用油、芥酰胺有机助剂在pp配料中直接加入。
⑥相容剂:常视为第三组份的pcl、cpe都可以在pp体系运用。
⑦赋香剂:能够应用在pp的以p型为佳。
⑧增粘剂:适应pp包装印刷的助剂有:二聚木松香(软化点145℃)和聚(b-蒎烯)萜烯树脂(软化点115℃)。
⑨有待探讨的电中性超级分散剂。
4.反应控制
用量往往控制在1~5%之间。
①催化剂:多以ticl4或ticl3或alc2h5)3可组成的体系。这是一类能改变化学反应速度、而在反应中自身并不消耗的物质。至今pp还没有找到一个最为有效的助剂而定型。
②引发剂:其作用虽与催化剂不同,但时至今日在pp应用方面还没有一个完整的理论去解释清楚。
③阻聚剂:其目的是在pp聚合前先行脱除,以免产生过后的诱导期,该助剂分酚、醌类等。
④交联剂:在pp材料中普遍应用过氧化二异丙苯等。
⑤防霉剂:有五氯苯酚、有机汞化合物和铜等以提高由于微生物引起的老化变化。
⑥链传递剂是用来调节pp分子量的硫醇等。
⑦终止剂:如氯和简单的碳氢化合物以终止聚合物自由基的链增长。⑧能够控制pp材料ph值的化学试剂等等。
湖北省老河口市科技开发部 刘家聚
湖北省老河口市政府科技文卫科 何立正
