氟弹性体对 LLDPE／LDPE薄膜生产的影响

杨子峥，姜 琳

（红河州塑友塑料实业有限公司，云南 个旧 661000）

氟弹性体对 LLDPE／LDPE薄膜生产的影响

杨子峥，姜 琳

（红河州塑友塑料实业有限公司，云南 个旧 661000）

在 LLDPE/LDPE共混树脂中，添加一定比例的以氟弹性体（PPA）为基础的添加剂。研究分析了 PPA在 LLDPE/LDPE薄膜生产中的作用。结果发现，添加少量 PPA后，产品产量略有提升，而挤出机电流略有下降，薄膜的光学性能也得到改善，产品平整度也提升，模口积料现象明显减少，且产品力学性能无显著变化。

氟弹性体；LLDPE；LDPE；薄膜

聚合物加工助剂氟弹性体（PPA）是聚偏二氟乙烯（PVDF）系列产品，主要是二氟乙烯（VDF）与六氟丙烯（HFP）共聚制得。在塑料工业中，广泛采用添加PPA聚合物加工助剂的方法来改善挤出加工工艺。当 PPA在挤出机中混入熔体后，在表面张力的作用下，PPA向熔体表面移动，并附着在挤出机金属表面上，在塑料熔体流经时，它提供一层润滑层。金属表面的PPA润滑层是动态的，PPA不断被带走，同时又不断地得到补充。PPA最低的添加量要保证在挤出机头的金属表面上形成连续的润滑层。润滑层的存在，相当于在不平滑的金属表面添加了一层特氟龙镀层，当过程达到动态平衡以后，挤出机的挤出压力、扭矩和熔体的表现黏度将下降。如果此时提高挤出机的转速，使挤出压力达到原始值时，挤出机的产量将得到提高。因此，润滑层的存在明显地改善了塑料制品的表面性能（表面光泽度、着色性和可印刷性）和熔体本身的均匀度，也提高了产品的质量。

本文研究了在相同的基料中添加 PPA，比较添加前后产品的外观及力学性能，并从产量及加工性等方面研究 PPA对LLDPE/LDPE薄膜生产中的作用。

1 实验部分

1.1 原料及仪器

LLDPE树脂（DFDA-7042），熔融指数 MI＝ 2.0，中国石化茂名分公司生产；LDPE树脂（牌号2426H），熔融指数 MI＝1.9，中国石化茂名分公司；PPA母料（2300MA），w（PPA）为5%，熔融指数MI＝2.34，上海鲁聚聚合物技术有限公司。

SJM-Z75×30-2650型吹膜机，模头直径为500mm，螺杆直径为75mm，长径比为30∶1，云南昆船第一机械有限公司生产；Zwick TH005P型拉伸测试仪，德国 Zwick/Roell集团公司生产；BYK AT-4725投射雾影仪，德国BYK公司生产。

1.2 测试标准

GB/T 1040.1—2006塑料拉伸性能的测定第1部分；

GB/T 1040.3—2006塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条件；

QB/T 1130-1991塑料直角撕裂性能试验方法；GB/T 2410-2008透明塑料透光率和雾度的测定。

1.3 实验程序

将未添加 PPA的LLDPE/LDPE共混基料与添加了1%、0.5%PPA的 LLDPE/LDPE共混基料分别在相同的加工条件下吹膜，观察设备各指数的变化并测试薄膜性能。薄膜规格为幅宽2m，膜厚0.008mm，吹胀比为2.54。实验按下述顺序进行：①将未添加 PPA的1＃LLDPE/LDPE试样加工生产，产品达标后，取样并记录设备参数；②将PPA含量（质量分数，下同）为1%的2＃LLDPE/LDPE试样加工生产，观察并记录设备参数变化并依照参数变化取样；③将 PPA含量为 0.5%的 LLDPE/LDPE试样加工生产，观察并记录设备参数变化并依照参数变化取样。

2 结果与讨论

2.1 PPA添加量对工艺参数的影响

PPA添加量对温度、主机电流、挤出量等参数的影响见表1所示。

表1 PPA添加量对加工参数的影响Table.1 Effect of the added amount of PPA on the processing parameters

由表1看出：与不添加PPA的试样相比，添加1%PPA的试样与添加0.5%PPA的试样，吹膜时主机电流有所降低。这是由于：当PPA加工助剂在挤出机中混入熔体后，在表面张力的作用下，PPA向熔体表面移动并附着在挤出机金属表面，在塑料熔体流经时，提供一层润滑层，减少了熔体在运动过程中与器壁的摩擦。也由于摩擦的减少，加工温度也有所降低。由于金属表面的PPA润滑层是动态的，PPA不断被带走，同时又不断地得到补充。PPA最低的添加量要保证在挤出机头的金属表面上形成连续的润滑层。由表1也看出，添加1%PPA的2＃试样与添加0.5%的3＃试样在吹膜时电流变化很小（电流仅增加了0.2A），因此，3＃试样的添加量更接近于在螺杆、料筒的金属表面形成连续润滑层所需的最低添加量。通过实际生产及 PPA起效的机理，可以推断，不同的 LLDPE/LDPE配比，不同的生产设备，PPA起效的最低添加量是不相同的。

PPA润滑层的存在相当于在不平滑的金属表面添加了一层特氟龙镀层，当过程达到动态平衡以后，挤出机的挤出压力、扭矩和熔体的表现黏度将下降。此时如果提高挤出机的转速，使挤出压力达到原始值时，挤出机的产量将得到小幅提高。

2.2 PPA添加量对薄膜物理性能的影响

PPA添加量对薄膜物理性能的影响见表2。

表2 PPA添加量对薄膜物理性能的影响Table.2 Effect of the amount of PPA on the physical properties of the film

由表2看出，添加了 PPA后薄膜的力学性能有所下降，但是不明显。在最低添加量的情况下（3＃试样），纵向拉伸强度降低了2.4%，横向拉伸强度降低了1.67%，纵向断裂伸长率无变化，横向断裂伸长率下降2.56%，直角撕裂负荷无变化。这可能是因为少量未向金属表面迁移的 PPA与 LLDPE熔体不完全相容，PPA成为熔体中的异相，在拉伸薄膜过程中，这些异相部分成为了应力的集中点，从而影响了薄膜的力学性能。但是，因为添加量低且大部分 PPA向金属表面迁移，与LLDPE/LDPE熔体相容的 PPA极少，因此力学性能的降低并不显著。在实际生产中，找到不同配方、不同设备的 PPA最低添加量是保证薄膜力学性能的关键。

2.3 PPA添加量对薄膜光学性能的影响

由于在挤出过程中，PPA能够附着于机筒、螺杆、机头等熔体通道的表面，形成一润滑层，避免了因设备缺陷给熔体表面带来的伤痕，减少了表面缺陷，所以薄膜的光学性能得到显著改善，透光率有小幅提升，雾度明显降低。结果见表3。

表3 PPA添加量对薄膜光学性能的影响Table.3 Effect the amount of PPA on the optical properties of the films

3 结论

1）在 LLDPE/LDPE共混基料中添加 PPA，能降低加工温度2～5℃，还能降低主机电流5.4%。在不增加主电动机电耗，但提高螺杆转速的情况下，设备生产能力可提升5%。

2）在LLDPE/LDPE中添加PPA后，薄膜制品的力学性能略有下降，但是因为极低的添加量（250mk/kg），薄膜的力学性能下降极小。为了将PPA对薄膜力学性能的影响降到最低，在实际生产中，应该对每个配方、每台机器找出与之相对应的最小添加量。

3）当PPA加入后，挤出机的挤出压力、扭矩和熔体的表现黏度将下降，明显地改善了薄膜的光学性能，使其透光率有所提高，且雾度显著降低。

4）由于加工温度的降低及动态润滑层的存在，PPA还能减少口模积料现象，消除了由模头或设备传动部件对膜材表面所造成的纵向拖痕，延长连续加工时间，降低废品率。

Effect of Fluorine Elastomer on LLDPE／LDPE Film Production

YANG Zi-zheng，JIANG Lin

（Honghe Suyou Plastic Industrial Co.，Ltd.，Gejiu 66100，China）

By adding a certain percentage of fluorine elastomer（PPA）based additives in the LLDPE /LDPE resin blend，the role of PPA in the LLDPE/LDPE film production was analyzed.It was found that after adding a small amount of PPA，the yield was increased slightly，extruders current was decreased slightly，the optical properties of the film could be improved，product flatness could be enhanced，die plot material phenomenon was significantly reduced while the mechanical properties of the product did not change significantly.

fluorine elastomer；LLDPE；LDPE；film

TQ334

A

1004-275X（2015）04-0016-03

12.3969/j.issn.1004-275X.2015.04.005

收稿：2015-06-17

杨子峥（1979-），男，云南个旧人，主要从事生产管理及技术研发工作。