來源： 北京吉和色母料有限公司  2015-07-13 標(biāo)簽：BOPP薄膜，珠光母料，加工技術(shù)

由鋁酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行表面活化處理的重質(zhì)碳酸鈣，改性后與載體聚丙烯粒（粉）料及適量其他添加劑混合，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)造粒制成BOPP珠光色母。結(jié)果表明，改性后的重質(zhì)碳酸鈣與聚烯烴相容性提高，改善了其流動(dòng)性，制成珠光色母料，遮蓋率高、分散性好，其他各項(xiàng)指標(biāo)能滿足BOPP珠光膜的制造要求。

BOPP珠光膜是用聚丙烯樹脂為原料配入由碳酸鈣類無機(jī)顆粒狀珠光色母粒混合后，經(jīng)雙向拉伸而成，其具有不透明的綢緞般質(zhì)感，柔和悅目的珍珠光澤，較低的密度和優(yōu)良的平整性及氣體阻隔性。被廣泛用于干果、冷飲、糖果和高檔禮品的包裝。

與普通的BOPP薄膜相比，BOPP珠光膜有三個(gè)典型特點(diǎn)：珍珠光澤、良好的遮光性和較低的密度。

制造BOPP珠光膜，珠光母料的選擇比較關(guān)鍵。在生產(chǎn)工藝上，一般用各種添加劑與載體PP制成珠光母料，再以母料形式加入生產(chǎn)線制作BOPP珠光薄膜。

BOPP珠光母料的主要成份是碳酸鈣，由于母料對(duì)PP樹脂粘合力較低，經(jīng)拉伸可以形成無數(shù)均勻空穴，當(dāng)光線進(jìn)入空穴時(shí)，發(fā)生干涉，多層次的干涉光終形成了珠光效應(yīng)。碳酸鈣是一種無機(jī)粉狀填料，其種類包括重質(zhì)、輕質(zhì)和膠質(zhì)三種類型。

其中，重質(zhì)碳酸鈣有顆粒形狀不規(guī)則、且顆粒有菱角，用于塑料加工可提高產(chǎn)品物理性能的特點(diǎn)，對(duì)制造BOPP珠光母料而言，應(yīng)選用重質(zhì)碳酸鈣。但重碳酸鈣用于聚合物時(shí)，與樹脂基體的親和性較差，往往因分散不勻而造成與聚合物基體結(jié)合力差，以至于母料難以加工使用的難題。因此，在制造珠光母料使用碳酸鈣時(shí)，須使用利于做白色制品的鋁酸酯偶聯(lián)劑對(duì)碳酸鈣進(jìn)行表面活性處理。多數(shù)BOPP珠光母粒中加有鈦白粉，主要起遮蓋作用，可提高珠光膜的遮光度和白度。

為了賦予薄膜熱封性且防止生產(chǎn)過程中因?yàn)橹楣饽噶现刑妓徕}粉體的脫落影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行，通常BOPP薄膜均為多層結(jié)構(gòu)（三層或五層結(jié)構(gòu)），在珠光層的外側(cè)置以共聚丙烯熱封層。

珠光母料是珠光膜的核心。故本文對(duì)珠光母料制造材料及加工技術(shù)進(jìn)行研究。

一、試驗(yàn)部分

1. 原料

BOPP專用樹脂F280粒料（上海石化生產(chǎn)），040粉料（金陵石化生產(chǎn)），JS-B重質(zhì)碳酸鈣粉(長(zhǎng)興金石超細(xì)粉體有限公司生產(chǎn)），鋁酸偶聯(lián)劑(杰西卡化工有限公司生產(chǎn))，抗氧劑(瑞士汽巴精細(xì)公司生產(chǎn)），長(zhǎng)鏈多官能團(tuán)酯(松亞化工有限公司生產(chǎn)），R299型金石紅型鈦白粉（耀江鈦白化工制品有限公司生產(chǎn)）

2. 設(shè)備與儀器

SHR-200/500A高速混合機(jī)組（張家港通沙塑料機(jī)械有限公司制造），TE-72型雙螺桿擠出機(jī)（南京橡塑機(jī)械廠制造），RL-5型熔體流動(dòng)指數(shù)儀（上海思爾達(dá)公司制造)。

3. 制造加工流程

二、結(jié)果與討論

1. 碳酸鈣粉體的選擇

浙江長(zhǎng)興金石超細(xì)粉體有限公司生產(chǎn)的1250目重質(zhì)碳酸鈣粉，產(chǎn)品白度高、粒徑均勻、流動(dòng)性好。但用于聚合物時(shí)，與樹脂基體的親和性較差，往往因分散不勻造成與聚合物基體的結(jié)合力差。用鋁酸脂偶聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行表面活化處理，將表面處理劑包覆在碳酸鈣粉末的表面上，形成改性層，從而改善了碳酸鈣粉末的表面牲能，有利增強(qiáng)與載體樹脂結(jié)合力。

從圖1可以看出鋁酸酯偶聯(lián)劑對(duì)體系粘度有明顯的降粘作用，經(jīng)鋁酸酯偶聯(lián)劑處理過的重質(zhì)碳酸鈣，將會(huì)大大改善填料在樹脂基體中的分散性和降低熔體的加工粘度。

從表1可以看出來經(jīng)過活化改性后的碳酸鈣吸油量比改性前明顯降低，未改性的重質(zhì)碳酸鈣是疏油的，但經(jīng)改性處理后的重質(zhì)碳酸鈣其表面性能變?yōu)橛H油性，這說明了改牲后的重質(zhì)碳酸鈣在有機(jī)質(zhì)中的分散性好，與聚烯烴的相容性提高，改善了其流動(dòng)性，大大改善了加工工藝條件。所以應(yīng)選擇改性后的重質(zhì)碳酸鈣為制作BOPP珠光母料的主要原料。

2. 制造加工討論

用TE-72型雙螺桿擠出機(jī)，在相同擠出條件下生產(chǎn)珠光母料。

配方1.活化改性重質(zhì)碳酸鈣、F280樹脂、鈦白粉、分散劑等。

配方2.普通重質(zhì)碳酸鈣、F280樹脂、鈦白粉、分散劑等。

將改性重質(zhì)碳酸鈣投入高速混合機(jī)，設(shè)定混合機(jī)溫度90°C，5mins，再投入其余配方原料高速混合5mins，放入到低速混合機(jī)低速混合8mins。造粒加工，使用TE-72型雙螺桿擠出機(jī)，以相同的工藝條件擠出造粒生產(chǎn)珠光母料，進(jìn)一步確認(rèn)改性后的重質(zhì)碳酸鈣作為光母料主要原料的可行性。由于配方原料中粉狀、粒狀物料各半，我們?cè)跀D出機(jī)料倉(cāng)加裝了慢速攪拌裝置，使粉、粒狀物料能均勻進(jìn)入擠出機(jī)料筒。結(jié)果表示如表2所示：

擠出機(jī)溫度設(shè)置：一區(qū)170°C，二區(qū)180°C，三區(qū)190°C，四區(qū)205°C，五、六區(qū)210°C。從表2可以看出，進(jìn)行改性的重質(zhì)碳酸鈣一組配方，其物料擠出效果明顯優(yōu)于碳酸鈣未改性的那組配方，在擠出造粒生產(chǎn)時(shí)，擠出機(jī)摸頭融體壓力也明顯較小，生產(chǎn)出的母料熔融指數(shù)大于為未改性配方的那組。因此可進(jìn)一步說明，改性后的重質(zhì)碳酸鈣更適宜用于BOPP 珠光母料生產(chǎn)。

3. 低速混合的作用

碳酸鈣具有親水性，完成高速熱混后，物料自動(dòng)進(jìn)入冷混，使其迅速冷卻，防止熱混物料的降解結(jié)塊，使熱混物料中的添加劑繼續(xù)滲入，排除熱混物料中的殘余氣體，具有冷卻速度快混合效果好的特點(diǎn)。

4. 制成BOPP珠光母料的應(yīng)用

用上述改性碳酸鈣那組配方制成的珠光母料，以16%的比例，加入F280粒料中制備BOPP珠光膜，測(cè)試見表3。

從表3中可見，生產(chǎn)的珠光母料制造的BOPP珠光膜，在力學(xué)性能、霧度、密度等方面均達(dá)到BB/T0002-2008質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。表明篩選出用改性重質(zhì)碳酸鈣為主要原料配方和用高速混合機(jī)組及雙螺桿擠出機(jī)為主要制造設(shè)備生產(chǎn)的BOPP珠光母料符合珠光膜的加工制造要求。

三、結(jié)論

1. 選擇用鋁酸酯偶聯(lián)劑改性的重質(zhì)碳酸鈣與載體PP樹脂制成BOPP珠光母料。

2. 用高速混合機(jī)組混合物料，先將改性后碳酸鈣高溫去濕后再與配方中其它物料共混后放入冷混，優(yōu)化混合效果。

3.TE-72型雙螺桿擠出機(jī)，主機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min，喂料頻率為12Hz是較匹配的，可連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)。

4.由于配方中粉狀、粒狀物料各半，在TE-72型雙螺桿擠出機(jī)喂料倉(cāng)加裝攪拌裝置，利于粉料、粒料混合均勻進(jìn)入擠出機(jī)料筒。

5.制作的珠光母粒，以16%添加量，配以抗靜電、增滑爽等其它BOPP薄膜添加母料制成BOPP珠光膜達(dá)到BB/T0002-2008質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，可滿足用戶使用要求。