氟彈性體對 LLDPE／LDPE薄膜生產的影響

楊子崢，姜 琳

（紅河州塑友塑料實業有限公司，云南 個舊 661000）

氟彈性體對 LLDPE／LDPE薄膜生產的影響

楊子崢，姜 琳

（紅河州塑友塑料實業有限公司，云南 個舊 661000）

在 LLDPE/LDPE共混樹脂中，添加一定比例的以氟彈性體（PPA）為基礎的添加劑。研究分析了 PPA在 LLDPE/LDPE薄膜生產中的作用。結果發現，添加少量 PPA后，產品產量略有提升，而擠出機電流略有下降，薄膜的光學性能也得到改善，產品平整度也提升，模口積料現象明顯減少，且產品力學性能無顯著變化。

氟彈性體；LLDPE；LDPE；薄膜

聚合物加工助劑氟彈性體（PPA）是聚偏二氟乙烯（PVDF）系列產品，主要是二氟乙烯（VDF）與六氟丙烯（HFP）共聚制得。在塑料工業中，廣泛采用添加PPA聚合物加工助劑的方法來改善擠出加工工藝。當 PPA在擠出機中混入熔體后，在表面張力的作用下，PPA向熔體表面移動，并附著在擠出機金屬表面上，在塑料熔體流經時，它提供一層潤滑層。金屬表面的PPA潤滑層是動態的，PPA不斷被帶走，同時又不斷地得到補充。PPA最低的添加量要保證在擠出機頭的金屬表面上形成連續的潤滑層。潤滑層的存在，相當于在不平滑的金屬表面添加了一層特氟龍鍍層，當過程達到動態平衡以后，擠出機的擠出壓力、扭矩和熔體的表現黏度將下降。如果此時提高擠出機的轉速，使擠出壓力達到原始值時，擠出機的產量將得到提高。因此，潤滑層的存在明顯地改善了塑料制品的表面性能（表面光澤度、著色性和可印刷性）和熔體本身的均勻度，也提高了產品的質量。

本文研究了在相同的基料中添加 PPA，比較添加前后產品的外觀及力學性能，并從產量及加工性等方面研究 PPA對LLDPE/LDPE薄膜生產中的作用。

1 實驗部分

1.1 原料及儀器

LLDPE樹脂（DFDA-7042），熔融指數 MI＝ 2.0，中國石化茂名分公司生產；LDPE樹脂（牌號2426H），熔融指數 MI＝1.9，中國石化茂名分公司；PPA母料（2300MA），w（PPA）為5%，熔融指數MI＝2.34，上海魯聚聚合物技術有限公司。

SJM-Z75×30-2650型吹膜機，模頭直徑為500mm，螺桿直徑為75mm，長徑比為30∶1，云南昆船第一機械有限公司生產；Zwick TH005P型拉伸測試儀，德國 Zwick/Roell集團公司生產；BYK AT-4725投射霧影儀，德國BYK公司生產。

1.2 測試標準

GB/T 1040.1—2006塑料拉伸性能的測定第1部分；

GB/T 1040.3—2006塑料拉伸性能的測定第3部分：薄膜和薄片的試驗條件；

QB/T 1130-1991塑料直角撕裂性能試驗方法；GB/T 2410-2008透明塑料透光率和霧度的測定。

1.3 實驗程序

將未添加 PPA的LLDPE/LDPE共混基料與添加了1%、0.5%PPA的 LLDPE/LDPE共混基料分別在相同的加工條件下吹膜，觀察設備各指數的變化并測試薄膜性能。薄膜規格為幅寬2m，膜厚0.008mm，吹脹比為2.54。實驗按下述順序進行：①將未添加 PPA的1＃LLDPE/LDPE試樣加工生產，產品達標后，取樣并記錄設備參數；②將PPA含量（質量分數，下同）為1%的2＃LLDPE/LDPE試樣加工生產，觀察并記錄設備參數變化并依照參數變化取樣；③將 PPA含量為 0.5%的 LLDPE/LDPE試樣加工生產，觀察并記錄設備參數變化并依照參數變化取樣。

2 結果與討論

2.1 PPA添加量對工藝參數的影響

PPA添加量對溫度、主機電流、擠出量等參數的影響見表1所示。

表1 PPA添加量對加工參數的影響Table.1 Effect of the added amount of PPA on the processing parameters

由表1看出：與不添加PPA的試樣相比，添加1%PPA的試樣與添加0.5%PPA的試樣，吹膜時主機電流有所降低。這是由于：當PPA加工助劑在擠出機中混入熔體后，在表面張力的作用下，PPA向熔體表面移動并附著在擠出機金屬表面，在塑料熔體流經時，提供一層潤滑層，減少了熔體在運動過程中與器壁的摩擦。也由于摩擦的減少，加工溫度也有所降低。由于金屬表面的PPA潤滑層是動態的，PPA不斷被帶走，同時又不斷地得到補充。PPA最低的添加量要保證在擠出機頭的金屬表面上形成連續的潤滑層。由表1也看出，添加1%PPA的2＃試樣與添加0.5%的3＃試樣在吹膜時電流變化很小（電流僅增加了0.2A），因此，3＃試樣的添加量更接近于在螺桿、料筒的金屬表面形成連續潤滑層所需的最低添加量。通過實際生產及 PPA起效的機理，可以推斷，不同的 LLDPE/LDPE配比，不同的生產設備，PPA起效的最低添加量是不相同的。

PPA潤滑層的存在相當于在不平滑的金屬表面添加了一層特氟龍鍍層，當過程達到動態平衡以后，擠出機的擠出壓力、扭矩和熔體的表現黏度將下降。此時如果提高擠出機的轉速，使擠出壓力達到原始值時，擠出機的產量將得到小幅提高。

2.2 PPA添加量對薄膜物理性能的影響

PPA添加量對薄膜物理性能的影響見表2。

表2 PPA添加量對薄膜物理性能的影響Table.2 Effect of the amount of PPA on the physical properties of the film

由表2看出，添加了 PPA后薄膜的力學性能有所下降，但是不明顯。在最低添加量的情況下（3＃試樣），縱向拉伸強度降低了2.4%，橫向拉伸強度降低了1.67%，縱向斷裂伸長率無變化，橫向斷裂伸長率下降2.56%，直角撕裂負荷無變化。這可能是因為少量未向金屬表面遷移的 PPA與 LLDPE熔體不完全相容，PPA成為熔體中的異相，在拉伸薄膜過程中，這些異相部分成為了應力的集中點，從而影響了薄膜的力學性能。但是，因為添加量低且大部分 PPA向金屬表面遷移，與LLDPE/LDPE熔體相容的 PPA極少，因此力學性能的降低并不顯著。在實際生產中，找到不同配方、不同設備的 PPA最低添加量是保證薄膜力學性能的關鍵。

2.3 PPA添加量對薄膜光學性能的影響

由于在擠出過程中，PPA能夠附著于機筒、螺桿、機頭等熔體通道的表面，形成一潤滑層，避免了因設備缺陷給熔體表面帶來的傷痕，減少了表面缺陷，所以薄膜的光學性能得到顯著改善，透光率有小幅提升，霧度明顯降低。結果見表3。

表3 PPA添加量對薄膜光學性能的影響Table.3 Effect the amount of PPA on the optical properties of the films

3 結論

1）在 LLDPE/LDPE共混基料中添加 PPA，能降低加工溫度2～5℃，還能降低主機電流5.4%。在不增加主電動機電耗，但提高螺桿轉速的情況下，設備生產能力可提升5%。

2）在LLDPE/LDPE中添加PPA后，薄膜制品的力學性能略有下降，但是因為極低的添加量（250mk/kg），薄膜的力學性能下降極小。為了將PPA對薄膜力學性能的影響降到最低，在實際生產中，應該對每個配方、每臺機器找出與之相對應的最小添加量。

3）當PPA加入后，擠出機的擠出壓力、扭矩和熔體的表現黏度將下降，明顯地改善了薄膜的光學性能，使其透光率有所提高，且霧度顯著降低。

4）由于加工溫度的降低及動態潤滑層的存在，PPA還能減少口模積料現象，消除了由模頭或設備傳動部件對膜材表面所造成的縱向拖痕，延長連續加工時間，降低廢品率。

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

楊子崢（1979-），男，云南個舊人，主要從事生產管理及技術研發工作。