最近公众网络上介绍一篇关于PE薄膜配方的相关文章,其平台中设计一些观点和介绍有较多纰漏,可能会误导行业内读者,因此薄膜通技术部针对该篇文章中的一些问题进行了修订,分享给行业内朋友。
热封起始温度要低,以适应于高速自动制袋充灌机的使用要求;
热封用塑料膜应有良好的耐寒耐热性;
热封强度要高;
热粘剥离强度要大,即:热粘剥离距离要小,这就是说在热封时,因内容物冲击等的作用,已经热封了的部分,被重新剥离开的部分要很小;
要有良好的抗污染热封性,即:热封面被油污灰尘污染仍有良好的热封强度;
动静摩擦系数应在0.2~0.4之间,以便于粉状和粘性液体的充分足量的灌装;
具有良好的耐破包装物。
对塑料薄膜的生产工艺而言,有挤出吹膜法、挤出流涎法、溶剂流涎法、压延法等多种,而这些工艺之中,挤出流涎法生产的薄膜由于内应力小、热封性优的特点最适宜用于热封。但是挤出流涎设备投资大,限制了实际的使用率,使用面较广的是挤出吹膜法生产的热封膜,应当注意的是挤出吹膜时的吹胀比和牵引比应平衡,防止因吹胀比或牵引比过大,引起过多的塑料分子因拉力作用而产生定向结晶,使薄膜性能下降。
在生产耐热性较好的聚丙烯热封用膜时,应使用水冷却法的下吹法挤吹膜,才能使PP膜有良好的热封和透明性。溶剂流涎法因需要使用到大量的溶剂,成本贵,溶剂回收设备大、投资大、耗费大,一般极少使用,只在生产极薄、高性能电子包装膜时才使用。压延法只使用在PVC薄膜、片材上,对熔体流动性很好的聚烯烃塑料而言,只适用于无机填充量较大时才使用。
不同条件下满足要求的热封层薄膜配方汇总如下:
各种热封层薄膜的起始温度如下:LDPE 105℃,LLDPE 115℃,EVA(VA含量7.5%)107℃,EVA(VA含量12%)93℃,POP/POE(聚烯烃塑性体、弹性体)<95℃。
上述各种树脂均有良好的相容性,可以互相配混后进行挤出吹膜或挤出流涎,以降低热封温度,例如:LDPE+EVA(50%+50%),其中VA含量提高,熔融温度还可降低,例如:可以用VA含量25%的EVA吹膜级牌号,则混合膜的热封起始温度可降低到90℃左右,但添加量不宜过高,因为EVA膜拉伸强度较低,过高的VA含量粘度大。
各种热封层用薄膜树脂的耐寒性比较如下:EVA、EAA、EMAA可耐:-65℃~-73℃,LLDPE可耐:-68℃~-73℃,PC(聚碳酸酯)可耐:-65℃~-75℃,LDPE可耐:-48℃~-50℃,MDPE可耐:-42℃~-45℃,Surlyn(一种乙烯-甲基丙烯酸为基的离子聚合物,由杜邦聚合而成):可耐-38℃~-42℃,HDPE可耐:-40℃,聚苯乙烯可耐:0℃,均聚丙烯可耐:5℃,共聚丙烯(含乙烯5%~8%的共聚物)可耐:-8℃。
由上可知,聚乙烯及其丙烯酸共聚物均有良好的耐低温性,而均聚聚丙烯的耐寒性差,可用共聚方法将丙烯同乙烯共聚在一块来提高丙烯均聚物的耐寒性,随乙烯单体用量的提高,可提高共聚聚丙烯的耐寒性,如:乙烯含量5%~8%为-8℃,乙烯含量达20%时,耐寒性可达-15℃,且薄膜柔软性提高,聚丙烯耐寒性也可同乙烯同丙烯酸的共聚物掺混来提高。
应当指出的是聚乙烯和聚丙烯的相容性不是很好,因此PE+PP共混是不可取的。另外,PP同Surlyn树脂没有相容性,因此二者不能共混改性。
各种热封层用薄膜的耐高温性如下:EVA、EAA、EMAA可长期耐55℃~85℃,LDPE耐85℃~95℃,MDPE耐95℃~105℃,HDPE耐115℃~120℃,Surlyn耐70℃~85℃,LLDPE耐95℃~115℃,PS耐85℃,HPP耐140℃,共聚丙烯(B-CPP)130℃~135℃,PA66耐160℃~165℃。在需要耐温性的热封薄膜时,一般可直接使用HPP膜或B-CPP膜。只有以乙烯同丙烯酸及其酯的材料为主要热封材料时,才使用PP来共混改性,提高耐热性。
在2kg/cm2的压力和0.5s的热封棒热封50.8μm,即:2.0密耳(mil)厚变下的热封强度如下:LDPE:1800g/25.4mm宽、LLDPE为2500g/25.4mm宽、EVA(A7.5%)为1800g/25.4mm宽,EVA(12%VA)1700g/25.4mm宽、EMA是1300g/25.4mm宽、EMAA1800g/25.4mm宽,Surlyn2000g/25.4mm宽、EAA是1700g/25.4mm宽。
由上可见,LLDPE是热封强度较高的。最为普通的是使用LDPE50%+LLDPE50%的混合料来作为热封薄膜,有良好的热封强度。
4. 抗污染热封配方聚合物
抗污染热封性的性能比较如下:离子型聚合物(Surlyn)>MPE>LLDPE>HDPE>MDPE>LDPE>EVA。
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