來源： 北京吉和色母料有限公司  2015-07-13 標(biāo)簽：BOPP薄膜，珠光母料，加工技術(shù)

由鋁酸酯偶聯(lián)劑進行表面活化處理的重質(zhì)碳酸鈣，改性后與載體聚丙烯粒（粉）料及適量其他添加劑混合，經(jīng)雙螺桿擠出機造粒制成BOPP珠光色母。結(jié)果表明，改性后的重質(zhì)碳酸鈣與聚烯烴相容性提高，改善了其流動性，制成珠光色母料，遮蓋率高、分散性好，其他各項指標(biāo)能滿足BOPP珠光膜的制造要求。

BOPP珠光膜是用聚丙烯樹脂為原料配入由碳酸鈣類無機顆粒狀珠光色母粒混合后，經(jīng)雙向拉伸而成，其具有不透明的綢緞般質(zhì)感，柔和悅目的珍珠光澤，較低的密度和優(yōu)良的平整性及氣體阻隔性。被廣泛用于干果、冷飲、糖果和高檔禮品的包裝。

與普通的BOPP薄膜相比，BOPP珠光膜有三個典型特點：珍珠光澤、良好的遮光性和較低的密度。

制造BOPP珠光膜，珠光母料的選擇比較關(guān)鍵。在生產(chǎn)工藝上，一般用各種添加劑與載體PP制成珠光母料，再以母料形式加入生產(chǎn)線制作BOPP珠光薄膜。

BOPP珠光母料的主要成份是碳酸鈣，由于母料對PP樹脂粘合力較低，經(jīng)拉伸可以形成無數(shù)均勻空穴，當(dāng)光線進入空穴時，發(fā)生干涉，多層次的干涉光終形成了珠光效應(yīng)。碳酸鈣是一種無機粉狀填料，其種類包括重質(zhì)、輕質(zhì)和膠質(zhì)三種類型。

其中，重質(zhì)碳酸鈣有顆粒形狀不規(guī)則、且顆粒有菱角，用于塑料加工可提高產(chǎn)品物理性能的特點，對制造BOPP珠光母料而言，應(yīng)選用重質(zhì)碳酸鈣。但重碳酸鈣用于聚合物時，與樹脂基體的親和性較差，往往因分散不勻而造成與聚合物基體結(jié)合力差，以至于母料難以加工使用的難題。因此，在制造珠光母料使用碳酸鈣時，須使用利于做白色制品的鋁酸酯偶聯(lián)劑對碳酸鈣進行表面活性處理。多數(shù)BOPP珠光母粒中加有鈦白粉，主要起遮蓋作用，可提高珠光膜的遮光度和白度。

為了賦予薄膜熱封性且防止生產(chǎn)過程中因為珠光母料中碳酸鈣粉體的脫落影響生產(chǎn)的順利進行，通常BOPP薄膜均為多層結(jié)構(gòu)（三層或五層結(jié)構(gòu)），在珠光層的外側(cè)置以共聚丙烯熱封層。

珠光母料是珠光膜的核心。故本文對珠光母料制造材料及加工技術(shù)進行研究。

一、試驗部分

1. 原料

BOPP專用樹脂F280粒料（上海石化生產(chǎn)），040粉料（金陵石化生產(chǎn)），JS-B重質(zhì)碳酸鈣粉(長興金石超細(xì)粉體有限公司生產(chǎn)），鋁酸偶聯(lián)劑(杰西卡化工有限公司生產(chǎn))，抗氧劑(瑞士汽巴精細(xì)公司生產(chǎn)），長鏈多官能團酯(松亞化工有限公司生產(chǎn)），R299型金石紅型鈦白粉（耀江鈦白化工制品有限公司生產(chǎn)）

2. 設(shè)備與儀器

SHR-200/500A高速混合機組（張家港通沙塑料機械有限公司制造），TE-72型雙螺桿擠出機（南京橡塑機械廠制造），RL-5型熔體流動指數(shù)儀（上海思爾達公司制造)。

3. 制造加工流程

二、結(jié)果與討論

1. 碳酸鈣粉體的選擇

浙江長興金石超細(xì)粉體有限公司生產(chǎn)的1250目重質(zhì)碳酸鈣粉，產(chǎn)品白度高、粒徑均勻、流動性好。但用于聚合物時，與樹脂基體的親和性較差，往往因分散不勻造成與聚合物基體的結(jié)合力差。用鋁酸脂偶聯(lián)劑對其進行表面活化處理，將表面處理劑包覆在碳酸鈣粉末的表面上，形成改性層，從而改善了碳酸鈣粉末的表面牲能，有利增強與載體樹脂結(jié)合力。

從圖1可以看出鋁酸酯偶聯(lián)劑對體系粘度有明顯的降粘作用，經(jīng)鋁酸酯偶聯(lián)劑處理過的重質(zhì)碳酸鈣，將會大大改善填料在樹脂基體中的分散性和降低熔體的加工粘度。

從表1可以看出來經(jīng)過活化改性后的碳酸鈣吸油量比改性前明顯降低，未改性的重質(zhì)碳酸鈣是疏油的，但經(jīng)改性處理后的重質(zhì)碳酸鈣其表面性能變?yōu)橛H油性，這說明了改牲后的重質(zhì)碳酸鈣在有機質(zhì)中的分散性好，與聚烯烴的相容性提高，改善了其流動性，大大改善了加工工藝條件。所以應(yīng)選擇改性后的重質(zhì)碳酸鈣為制作BOPP珠光母料的主要原料。

2. 制造加工討論

用TE-72型雙螺桿擠出機，在相同擠出條件下生產(chǎn)珠光母料。

配方1.活化改性重質(zhì)碳酸鈣、F280樹脂、鈦白粉、分散劑等。

配方2.普通重質(zhì)碳酸鈣、F280樹脂、鈦白粉、分散劑等。

將改性重質(zhì)碳酸鈣投入高速混合機，設(shè)定混合機溫度90°C，5mins，再投入其余配方原料高速混合5mins，放入到低速混合機低速混合8mins。造粒加工，使用TE-72型雙螺桿擠出機，以相同的工藝條件擠出造粒生產(chǎn)珠光母料，進一步確認(rèn)改性后的重質(zhì)碳酸鈣作為光母料主要原料的可行性。由于配方原料中粉狀、粒狀物料各半，我們在擠出機料倉加裝了慢速攪拌裝置，使粉、粒狀物料能均勻進入擠出機料筒。結(jié)果表示如表2所示：

擠出機溫度設(shè)置：一區(qū)170°C，二區(qū)180°C，三區(qū)190°C，四區(qū)205°C，五、六區(qū)210°C。從表2可以看出，進行改性的重質(zhì)碳酸鈣一組配方，其物料擠出效果明顯優(yōu)于碳酸鈣未改性的那組配方，在擠出造粒生產(chǎn)時，擠出機摸頭融體壓力也明顯較小，生產(chǎn)出的母料熔融指數(shù)大于為未改性配方的那組。因此可進一步說明，改性后的重質(zhì)碳酸鈣更適宜用于BOPP 珠光母料生產(chǎn)。

3. 低速混合的作用

碳酸鈣具有親水性，完成高速熱混后，物料自動進入冷混，使其迅速冷卻，防止熱混物料的降解結(jié)塊，使熱混物料中的添加劑繼續(xù)滲入，排除熱混物料中的殘余氣體，具有冷卻速度快混合效果好的特點。

4. 制成BOPP珠光母料的應(yīng)用

用上述改性碳酸鈣那組配方制成的珠光母料，以16%的比例，加入F280粒料中制備BOPP珠光膜，測試見表3。

從表3中可見，生產(chǎn)的珠光母料制造的BOPP珠光膜，在力學(xué)性能、霧度、密度等方面均達到BB/T0002-2008質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。表明篩選出用改性重質(zhì)碳酸鈣為主要原料配方和用高速混合機組及雙螺桿擠出機為主要制造設(shè)備生產(chǎn)的BOPP珠光母料符合珠光膜的加工制造要求。

三、結(jié)論

1. 選擇用鋁酸酯偶聯(lián)劑改性的重質(zhì)碳酸鈣與載體PP樹脂制成BOPP珠光母料。

2. 用高速混合機組混合物料，先將改性后碳酸鈣高溫去濕后再與配方中其它物料共混后放入冷混，優(yōu)化混合效果。

3.TE-72型雙螺桿擠出機，主機轉(zhuǎn)速400r/min，喂料頻率為12Hz是較匹配的，可連續(xù)生產(chǎn)時間長。

4.由于配方中粉狀、粒狀物料各半，在TE-72型雙螺桿擠出機喂料倉加裝攪拌裝置，利于粉料、粒料混合均勻進入擠出機料筒。

5.制作的珠光母粒，以16%添加量，配以抗靜電、增滑爽等其它BOPP薄膜添加母料制成BOPP珠光膜達到BB/T0002-2008質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，可滿足用戶使用要求。