薄膜生产中防止薄膜粘连应用研究
2020-01-19张立伟
张立伟
(苏州微邦材料科技有限公司,江苏 苏州 215000)
1 常见开口剂及其应用现状
开口剂的主要工作原理主要是,在薄膜地的微观表面发挥作用,形成一个凹凸状的涂层,由于开口剂和凹凸状开口剂地涂层的空气相互存在,两个与薄膜地表面间直接空气接触的开口剂地面积减小。也有人客观地认为,由于宏观开口剂地粒径较大,大于微观薄膜地表层的厚度,因此,开口剂的作用能够在开口剂与薄膜之间直接形成对空气的隔离,达到了防止薄膜粘连的效果。
1.1 常见开口剂硅藻土
硅藻土是常见生物材料,对于生产生活中应用范围极广,从成分来源来说,硅藻土来源于海洋、湖泊等大范围水域中的藻类生物,这些藻类生物在死亡后,留下的残骸主体,沉淀在湖底、海底等,由于地貌的变化,这些藻类残骸会吸收土壤中的硅元素,因此形成一种非金属矿物。从化学角度分析,硅藻土是无定形的,还含有少量有机物质,最初将硅藻土应用于薄膜的生产,能取得较好的效果。当然,这一点的原理和其他开口剂是一样的,是在两层薄膜之间,形成一个凹凸不平的截面,由于凹凸不平截面的存在,降低接触面积。
由于硅藻土本身具有的化学性质,其很难与其他元素进行反应,因此,对于生产的干扰程度很低。具有高磨损、透明度低、容易吸潮的特点。这些特点的存在,使得其应用于生产中范围较广,其造价低廉,材料容易获得。虽然其应用中对于合成类的有机材料往往显示劣势,但是其本身材料的低成本和可重复使用的特质,在生产中浪费率很低。因此,硅藻土是小型生产线最常用的开口剂。
1.2 常见开口剂滑石粉
滑石粉作为塑料来源的原理非常简单,由天然的滑石研磨而成,对于其中的化学成分来说是一种水合硅酸镁,属于一种金属离子化合物。其中的两种硅酸基团分别具有物理和化学的惰性,因此在塑料的生产中对于其塑料外露分子链的结构同样也不会有任何影响,其对于塑料的弯曲性能等材料的物理和化学性质的影响较大,对于塑料薄膜的生产中,他们的应用能够有效降低塑料与薄膜之间外露分子链的形成,改变其塑料表面的外露结构和分子链的排列,使得其由易与塑料发生粘连和纠缠的松散外露分子结构逐渐转变为较为紧凑的松散结构,从而有效防止塑料粘连断裂现象的频繁产生。但是其在塑料生产过程环节的安全管理问题往往比滑石粉有所明显不足,滑石粉本身非常具有致癌性,如果不对塑料薄膜生产后的塑料存储和生产环节能够进行有效的自动化,机械化的作用,仅靠大量人力对塑料进行开口剂应用于生产环节,是不可行的。
1.3 新型开口剂磷酸氢钙
磷酸氢钙也是无机的开口剂,但是磷酸氢钙相对于其他一些传统的开口剂来说,属于新型的开口剂。目前磷酸氢钙的实际应用工作原理主要是,降低树脂薄膜之间的作用力,防止薄膜粘连。在开口剂生产的环节中,进行到了树脂吹膜后,如果在这一生产步骤过程中加入了磷酸氢钙,加入的大部分磷酸氢钙将使薄膜发生迁移,小部分留在树脂薄膜内部,大部分将添加剂迁移至了薄膜外部。从而很好地达到了产生凹凸在薄膜表面的润滑效果,降低了粘连现象的可能发生,同时与其他析出地添加剂一起在薄膜地的表面形成均匀爽滑膜,降低了薄膜的摩擦系数,由此从两个方面极大地改善了添加剂在薄膜地的开口性。实际上,在这生产过程中,由于起主要催化剂作用的钙离子是和无机磷酸基团结合的,因此钙离子催化机构,不仅是有机磷酸基团。因此硫酸钙在薄膜作为主要的开口催化剂也在生产中有所广泛的应用,因此硫酸钙在高压聚乙烯薄膜生产中也有较多的应用前景。实际上,就聚乙烯薄膜地生产而言,由于硫酸钙在薄膜地硬度较低,对于薄膜地表面的划痕相对较轻。同时,加入了硫酸钙以后,薄膜地的体积和电阻率也大大降低,有很好地起到抗静电的功能。
1.4 有机开口剂
有机开口剂及其组成的化学成分复杂,有机橡胶塑料粘连开口有机橡胶抗弹性黏连开口黏接剂主要的化学成分同样包括的还有酰胺这一类、硬脂酸盐、有机甲基硅氧聚四氟硅酸这一类聚合物及有机甲基硅氧聚四氟乙烯。其主要的化学性能和特点之一也就是光学性好,对于其连接薄膜地透明和光滑具有弹性几乎完全对薄膜地没有任何不良影响。同时它还可以兼具有较好地连接薄膜外层地增滑和较好地连续橡胶粘连开口地功能,使得其连接薄膜地外层具有较低地连续润滑摩擦和较大的润滑地阻力系数,对于连接薄膜地外层增滑的表面不会对其连接外层地产生任何大的腐蚀和划伤,薄膜连接橡胶地的透明和光泽化程度相对较高。但是有机橡胶塑料粘连开口有机橡胶抗弹性黏连开口粘接剂的制作过程成本和使用价格相对较高,一般只适合应用在有较高经济效益的有机橡胶产品市场上。在有些柔软地有机硅氧聚合物塑料开口粘连材料中,无机塑料粘连开口剂对粘连粒子不是很有效,但酰胺这一类柔软地有机塑料开口粘连剂则一般可以使其有很好地粘连效果。
2 常见爽滑剂及其应用现状
脂肪酰胺目前是最常用地一种爽滑剂,它们通常会逐渐地迁移到润滑薄膜的表面并逐渐形成稳定的结晶结构,以此相互作用来有效减少膜间地摩擦和稳定性。其中芥酸酰胺目前是润滑剂中应用最广泛地一种爽滑剂,其次最重要的是油酸酰胺。在我们选择合适的爽滑剂时,应该非常综合地考虑其迁移的速率、爽滑效率以及它们的热稳定性。
有机硅氧烷类化合物的爽滑剂如有机硅氧烷等的爽滑剂分子量非常大,大约相当是酰胺类化合物无迁移开口类的爽滑剂上百倍,如此高地迁移的爽滑剂分子量直接地决定了其他爽滑剂分子无法在其他聚合物中有效地进行扩散,只能通过扩散挤出时最终只能使得残留在薄膜涂层表面地爽滑剂分子被扩散挤出来有效地减少与薄膜的粘连和摩擦,因此也就我们可以把它叫做这类的无迁移爽滑剂。这类的无迁移开口爽滑剂的分子能很好地兼具有由于薄膜的抗粘连和薄膜静电增滑地的相互作用无迁移爽滑开口剂的分子能在较短地相互作用时间内从光滑的薄膜内部迅速地挤出并迁移到光滑的薄膜涂层表面,聚集成均匀地光滑的薄膜涂层,表面光滑,有效地降低了与薄膜粘连和摩擦的系数。同时可以将该爽滑剂从无迁移开口爽滑剂中全部加入,含其他既有亲水基又含其他憎水基的化学物质。这样能够有效地达到使得由于薄膜粘连地具有一定程度地的薄膜抗粘连和静电增滑地的效果,降低由于薄膜粘连地静电增滑的现象。
3 抗静电剂应用现状
抗静电剂简介:抗静电添加剂地是一种通常泛指有效地将其涂敷于橡胶制品材料静电地的表面或将其掺和在内部以及用于加速防止或有效地加速和减轻静电积累地加速泄露的一种辅助剂,其主要的作用为,有效地控制和减少静电的加速产生,从而有效地加速减轻和防止静电地的加速积累和泄漏。
抗扩散静电剂地机理与静电剂的作用地抗扩散静电的地机理主要广泛地认为表现在两个基本机理和作用地方面:一是在制品材料的地表面通过加速扩散形成一层具有导电性地连续导电作用的薄膜,即能有效地加速赋予一层在制品材料地表面具有一定地化学离子性。对于连续导电薄膜,加速使其产生地扩散静电荷迅速地泄漏,以达到有效地发挥抗扩散静电作用地到达目的地;二是连续导电薄膜加速能有效地赋予一层在制品的材料表面一定地化学离子润滑性,降低制品材料的摩擦系数,从而有效地加速扩散和抑制地静电荷的产生。
抗永久静电活性剂在生产地的种类很多,按其性质和分子结构可以细分为永久表面静电活性剂和常用的高分子型的抗永久静电活性剂两大类,它是采用各种基体亲水性树脂聚合物与常用的高分子基体亲水性树脂进行混合,使其本身具有永久抗静电的性能.已成功投入实际生产应用的地永久抗静电活性剂主要有亲水性聚醚酯酰胺和非亲水性聚醚酯酰亚胺等。