改良型羟基硬脂酸镁的塑料应用

                                 张新民  王晓霞  李磊

(淄博海曼拓邦化工科技有限公司  山东，淄博 ，255400 )

摘要： 随着塑料材料的发展，塑料制品在民用，航天，军工等领域的应用越来越广泛，但是市场应用对塑料制品的精密程度和耐高温、耐候等方面也提出了更高的要求。成本方面，大型吹膜，拉丝，注塑，挤出设备要求连续生产，减少能耗，减少清洗设备和换网的时间；塑料制品方面，在保持原有薄膜的物理性质上，市场对薄膜的透光性和薄膜的厚度也提出了更高的要求。注塑件生产厂家也面临同样的要求，制品的复杂程度和体积都根据市场的要求在提高，但是制品的壁厚在降低。所有的这些都要求塑料制品在生产过程中有更好的助剂能够帮助生产厂家解决这些问题。在这种市场背景下，最先研发相关助剂的是3M公司。该公司研发出以含氟聚合物为基础的塑料加工助剂,并且成为大家现在比较熟悉PPA( Polymer  Processing  Additive )。日本大金，日本胜田，Akmar 公司也进入了这一领域的研究，并相应的推出了不同牌号的产品。现在这类产品主要分为两种体系，一种是以PVDF （聚偏二氟乙烯）为材料的系列产品。另一种是以无机产品为材料的系列产品，（改良型羟基硬脂酸镁）。由于PVDF 系列的PPA 产品已经为大众所熟知，并且由于PVDF 在高温会散发PFOA (全氟辛酸铵)，目前被认为是对人体有害的物质。但是现在各大公司，都根据市场要求，对PVDF进行改进，已经研发出可以与人体接触的食品及药品级的PPA。本论文就第二种PPA产品已无机粉体为材料的产品进行一下介绍。

关键词：新型环保加工助剂  改良型羟基硬脂酸镁  模口堆积 分散

一、 聚合物名称：改良型羥基硬脂酸鎂化合物 

   ▪化学结构特点：

1）非線性的C18脂肪酸長鏈形成一個獨特的分子結構，比起線性鏈具有更高效的潤滑性。

2）金属Mg的前端部位（Mg头）比傳統的Mg-St,發揮更強的機體作用，因為獨特的非线性化学結構與鎂的功能緊密联系。

   ▪物理特性：

           外觀               白色粉體

           密度               1.09

           Mg(%)            4.3-5.3

           平均粒徑          80 µm

           熔點              180～200 ℃ 

一、 作用机理：

1.加强树脂和无机填充物，添加剂以及色粉的兼容性 

（改良型羟基硬脂酸镁发挥桥梁的作用）

- Mg头會牢固地吸附在无机填充物、添加剂以及色粉上。

- Mg的另一端是非线性长链，与PE,PP等树脂相扣

2. 增强无机填充物，添加剂以及色粉的分散性

- Mg头具有高度活性，随着Mg头的活跃扩散，把无机填充物、添加剂以及色粉均匀扩散开来（无机的填充物本身会阻碍和减弱PPA的作用）

3.改良型羟基硬脂酸镁不会析出：

- 由于改良型羟基硬脂酸镁具有的桥梁作用，使到改良型羟基硬脂酸镁与树脂，以及无机填充物，添加剂，色粉形成一个整体

一、 应用的范围：

1） 按照塑料的材质来分：广泛应用于聚乙烯（包括LLDPE，MLLDPE, MDPE, HDPE,HMW-HDPE,LDPE,VLDPE）,乙烯-醋酸乙烯酯（EVA），聚丙烯（PP），聚氯乙烯（PVC），聚苯乙烯（PS），尼龙，ABS 等工程塑料的加工。

2） 按照塑料的加工方式来分： 可以用于薄膜（吹塑，拉伸和流延）的加工；丝、板、管、型材、线缆包覆的挤出工艺；也适用于颜料的分散工艺和薄壁制品的中空吹塑工艺。

二、 应用试验：

1） 清除模口堆积试验

1.1 试验原材料 ：

PP 树脂 : 天津联合  EPS30R  溶指 1.5

填充物：  色粉  酞青蓝BGS 15：3  常州亚邦

1.2 试验设备和仪器：

螺杆Φ：  65mm

模頭溫度：230℃

流速：    100Kg/hr

1.3 试验结果：

1） 分散性试验：

2.1 试验目的：

吹膜厂家在吹膜时，会出现吹膜制品因流道口产生磨具压力不同的拼分线现象。测试使用改良型羟基硬脂酸镁对这一现象的解决。

2.2 试验的原材料：

1.  75%  LLDPE  ExxonMobil  LL 1001X26

2.  25%  LDPE  中海殼牌 2426H

3.  1%  改良型羟基硬脂酸镁母粒  自制

2.3 主要设备和仪器：

1. 金明牌 三层共挤薄膜生产设备   广东金明精机股份有限公司

2.  设备产能每小时 250公斤

    3.  模头间隙：  1.5-2mm

    4.  薄膜厚度：25-125 um

2.4 试验步骤：

a) 在试验生产15分钟，按照原有的配方  75%  LLDPE  ExxonMobil  LL 1001X26+25%  LDPE  中海殼牌 2426H

15分钟后，就发现产品出现了因流道口产生磨具压力不同的拼分线现象。

b) 在15分钟后，开始加入 5%的改良型羟基硬脂酸镁母粒，30分钟后，产品的拼分线现象有非常明显的改善。

c) 在30分钟后，开始把添加比例降到2%，继续生产60分钟，薄膜的质量良好。

d) 在生产60分钟后，停止在三层共挤薄膜的生产中间层改良型羟基硬脂酸镁的添加。生产15分钟后，薄膜质量良好。

e) 在生产15分钟后，把添加比例降到 1%，薄膜生产质量良好。生产7分钟后改良型羟基硬脂酸镁母粒使用完毕。

2.5 试验结果与结论

1.整个试验耗时 140分钟

2.添加改良型羟基硬脂酸镁没有影响客户薄膜的厚度，客户要求的薄膜厚度为△E = ± 5%.