聚乙烯薄膜用滑动与防粘连助剂
定义：薄膜（尺寸小于4密耳，4密耳=100微米）加工中最主要的问题，是薄膜之间与薄膜与金属之间的高摩擦力，它们经常会对自动传动与自动包装工序产生影响。聚乙烯薄膜的加工与传动性能，可通过在树脂基体中加入一些助剂实现优化，以改善薄膜表面的两个性能：摩擦系数（COF）与粘连。
摩擦系数（COF）
COF为摩擦力的系数，通常为重力加速度，是由两个相交表面的正交力得出的值。物体表面与其它材料或相邻表面接触时，能够产生相对滑动时，用摩擦力来衡量由于相对滑动而产生的相对阻力。
静摩擦系数由两个相互接触，而又相对静止的表面产生。动摩擦系数由维持一定速度的相对滑动而产生。塑料薄膜的COF之标准测试方法采用ASTM D 1894-73。（如图1）粘连
粘连是薄膜相邻层之间发生了粘接，可能在加工、使用或储存过程中发生。粘连导致了吹制法聚乙烯薄膜挤出的困难。粘连常产生于薄膜细卷筒中；当薄膜在一定压力或温度下堆放时，可能会出现二次粘连现象。
图1 COF测量方法示意图
可以在恒定温度/压力下，通过测定分开两层薄膜所需要的力，来分析薄膜的粘连与二次粘连趋势。ASTM D 1893-67是测试塑料薄膜粘连的标准方法（如图2）。ASTM D 3354是测试塑料薄膜二次粘连的标准方法（如图3）。
图2 粘连测量方法示意图
图3 二次粘连测量方法示意图
影响COF与粘连的因素
一些树脂的性能与加工条件对聚乙烯薄膜表面性能的影响如下：
*树脂密度与熔融指数
具有较高密度与较低熔融指数的树脂一般会制成较硬的薄膜，粘连趋势较小，COF较低。
共聚物
共聚物，例如EV As，Exceed? PE 与Exact?塑料所制成的薄膜更易于粘连，COF更高。这是由于它们的熔点与结晶度较低，而导致这些材料的硬度较低，表面平滑度高。
助剂
加入滑动与抗粘连助剂可以分别减少相对摩擦阻力与粘连现象。最常用的助剂类型与它们的作用机理将在以下内容中具体讨论。
加工与储存条件
在高温条件下，相邻的薄膜在吹塑薄膜加工轧辊上，在绕线装置或在储存过程中，均易发生粘连现象。这些都会影响到COF。
薄膜层间的压力增加，粘连趋势增加。因此，控制轧辊压力、缠绕张力及缠绕温度都非常重要。同样的，建议在储存过程中不要给薄膜增加不必要的载荷。
膜厚
薄膜的厚度将在以下内容中具体讨论。
薄膜表面
薄膜的表面非常平整理光滑时，一般更易发生粘连，对COF影响更大。
静电效应
薄膜表面的静电荷会使薄膜间的接触更加紧密，增加粘连现象。
电晕处理
电晕处理会增加薄膜表面的张力，同样会增加COF与粘连现象。
滑动助剂
类型与浓度
为改善聚乙烯薄膜的摩擦性能，可在树脂基体中引入滑动助剂。最有效的经FDA（美国食品药品监督局）认证的助剂是脂肪酸酰胺，常用的有油酸酰胺，芥酸酰胺与硬脂酸酰胺。
滑动助剂的用量从零到几千ppm不等。通常，达到中等润滑效果时，用量为300至700ppm，具体用量取决于助剂的类型，薄膜聚合物类型与薄膜厚度。
滑动助剂浓度高时，可能会在传动线与包装线的导辊上包裹覆盖上一层润滑剂。这可能会降低粘合强度，并且会在粘合剂压片加工过程中，与粘合剂发生相互作用。
（a）熔融聚合物中的助剂(b)凝固后发生迁移(c)一定时间后达到动态平衡
图4：喷霜机理示意图
*作用机理
因为润滑剂与聚乙烯基体不相容，它们大部份会迁移到薄膜表层，阻碍薄膜层与层间的直接接触，并降低层间的摩擦力。
氨基化合物分子在聚乙烯薄膜表面的分布情况如图4所示。与聚乙烯表面接触极性的
酰胺基（用_表示)，碳氢链向外排开（用—表示）。由于润滑剂的主体部份都将迁移至表面，需考虑以下问题：
·薄膜厚度既定的情况下，更高的润滑剂浓度将增加表面的滑动性，并导致更低的
COF。浓度在单层膜上的增加不会进一步的降低COF，反而可能降低表面光泽并增加雾度。·基于同样的原因，在既定的润滑剂浓度下，增加薄膜厚度会导致更低的COF。
由于润滑剂的迁移不是瞬间发生的，COF的降低只有在一定时间之后才能观察到。这需要数小时才能达到动态平衡。
迁移速度取决于所使用的胺盐的类型。因于其相对较低的分子量，油酸酰胺的迁移速率快于芥酸酰胺。因此使用油酸酰胺作为润滑剂的树脂，其初始COF较低。但当迁移完成时，可以发现使用芥酸酰胺的材料COF更低，表明芥酸酰胺在降低摩擦力方面更为有效（如图5）。
光盘包含技术目录如下： 技术编号技术名称 (CD58317-0122-0001) 一种银沉积改性纳米ZnO薄膜的制备方法 (CD58317-0125-0002) 一种全生物降解塑料薄膜 (CD58317-0003-0003) 生物降解性薄膜及贴窗盒 (CD58317-0031-0004) 无毒可降解包装薄膜 (CD58317-0016-0005) 特别适合制造薄膜等的淀粉聚合物混合物及其生产方法 (CD58317-0098-0006) 生物降解性树脂组合物及薄膜或片材 (CD58317-0141-0007) 一种双层纳米结构锐钛矿二氧化钛光电薄膜及其制备方法 (CD58317-0049-0008) 含铂纳米粒子的二氧化锆纳米薄膜及其制备方法和用途 (CD58317-0103-0009) 太阳光光催化降解农用薄膜的制备方法 (CD58317-0014-0010) 生物可降解的复合薄膜及其制备方法 (CD58317-0138-0011) 异核金属酞菁钴锌纳米二氧化钛复合薄膜及制备方法 (CD58317-0109-0012) 一种生物全降解薄膜及其材料的制造方法 (CD58317-0054-0013) 一种用于裁剪保鲜薄膜的纸锯条 (CD58317-0078-0014) 一种容易降解的塑料薄膜 (CD58317-0079-0015) 增强可生物降解薄膜耐水性的方法 (CD58317-0074-0016) 用于制造层压材料和薄膜的聚羟基链烷酸酯共聚
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本科毕业论文 聚乙烯可降解塑料薄膜的研究进展 The research progress of polyethylene biodegradable membrane 学院化工与药学院 专业化学工程与工艺 年级班别 2010级2班 学号____2010402010233 学生姓名张磊 指导教师张冕 2014年5月28日
聚乙烯可降解塑料的研究进展 摘要 常见的塑料有2种：一种是聚乙烯薄膜、一种是聚氯乙烯薄膜；聚乙烯薄膜具有一定的透气性而且无毒所以被大量应用在包装材料和农用薄膜方面。而聚氯乙烯薄膜是有毒的因而不能与食品直接接触常被用于做雨衣、鞋底、手提包等。 随着聚乙烯薄膜被广泛应用,塑料废料造成的环境污染已引起人们的关注,因而,研究降解性塑料是解决塑料废料问题的基本途径之一。本课题是针对当前造成严重环境污染的高分子材料,特别是广泛应用的农用薄膜难以降解,难以收集造成“白色污染”的现状而提出的。综述了可降解塑料的基本概况及其研究进展,以及降解塑料的降解机理。介绍聚乙烯薄膜中光降解、生物降解、光-生物降解材料的研究进展，聚乳酸、淀粉、聚丁二酸丁二醇酯三种常用的降解材料，以及两种光敏剂硬脂酸铁、二丁基二硫代氨基甲酸铁的作用机理。研究了光、热、微生等因素的协同作用下的降解性能和作用机理。 关键词：聚乙烯薄膜; 降解性塑料; 降解机理; 降解材料; 光敏剂
Abstract With the wide application of polyethylene film in packaging materials and agricultural film, plastic waste pollution has aroused people's concern, therefore, study on the degradable plastics is one of the basic ways to solve problem of plastic waste. This topic is for polymer materials currently causing serious environmental pollution, especially agricultural film is widely applied to degradation, it is difficult to collect status of "white pollution" caused by the reviews the basic situation of degradable plastics and research, describes the degradation mechanism of biodegradable plastics. To introduce the research progress of photo degradation, biodegradation photo biodegradable materials of polyethylene film, the poly lactic acid, starch, poly butylene succinate three commonly used degradable material, illustrates the mechanism of two kinds of photosensitizer Ferric Stearate, two Ding Ji two dithiocarbamate iron. Studyon the degradation mechanism of synergistic effect and effect of light, heat, and other factors under . Keywords:polyethylene film; degradable plastics; the degradation mechanism; biodegradable materials; photosensitizer
据悉，在10月19-20日淄博召开的中国塑协降解塑料专业委员会2013年年会暨降解材料技术交流会上，中国工信部有关部门负责人在会上表示，国家正在加大对农用地膜、一次性包装材料等塑料产品的可降解替代产品的政策支持。 随着社会对降解材料的认识深化、需求加大、市场的接受度不断提高、国家限塑政策的完善和实施，降解材料的发展前景将越来越好。为此，中国工信部已选择新疆、云南等省区和一些城市建设应用示范区进行试点，对塑料回收、利用将给予更大的关注和支持。 此外，目前国家正在实施的“双百工程”(建立100个新材料基地，选择100家企业)将会更好地起到带头和示范作用，将加快回收利用的研究和实施步伐，降解材料行业加强行业标准的制定工作，加强企业的交流和沟通，不断推出新产品。 我国地膜覆盖农田面积已超过0.13亿公顷，约占全国耕地面积的1/9。但地膜残留土壤中所造成的“白色污染”问题，一直困扰着地膜产业可持续发展。通过科技降低降解地膜价格成本的难度较大，这就需要国家政策扶持，需要推出一系列的举措，扶持产业链上的农户或企业。 几个月前，广东达华节水科技股份公司东北工厂利用近7公顷地，进行可控氧化生物降解农用地膜户外实验，监测
数据显示效果不错。 前不久，金发科技股份公司总投资5亿元的全降解PBSA （完全生物降解塑料聚酯）塑料产业化项目，被列入广州市2013年十大产业项目，将建成年产10万吨全降解PBSA塑料生产基地，提供市场急需的可降解地膜等产品。 近两三年，尤其是今年以来，生产企业发力掘金可降解农用地膜市场的步伐明显加快，产学研机构在研发新产品、降低地膜推广成本、布局未来市场等方面纷纷厉兵秣马，可降解农用地膜研发应用的脚步从“走”逐渐转向“跑”。同时，值得关注的是，降解地膜的发展虽前景可期，但面临着推广成本高的难题。许多业内人士对此指出，要实现产业勃兴发展，急需国家相关政策“推一把”。 掘金步伐加快 “降解地膜在国外已有30年以上的研究经验，国内过去10多年也有很多企业投入大量资源进行研究。”长期跟踪研究降解地膜的广东达华节水科技股份公司董事长助理魏新表示，可降解农用地膜分为三大类：光降解地膜、生物降解地膜和光-生物降解地膜（可控氧化生物降解地膜）。 三类降解地膜存在各自的优缺点。比如，光降解地膜最大缺点是加工困难，降解速度缓慢；生物降解地膜难以被土壤完全同化吸收。而光-生物降解地膜整体上结合了上述两者的优点，工艺加工方便，开发成本小于生物降解地膜，其
紫外线（UV）辐射固化西米淀粉/ PVA聚合生物降解薄膜的 制备与表征 Mubarak A. Khan a *, S.K. Bhattacharia a, M.A Kader b, K. Bahari c 摘要 西米淀粉/聚乙烯醇（PVA）聚合物薄膜是通过紫外线（UV）辐射固化来制备的。不同的混合物对应不同的西米淀粉和PVA的浓度组成。薄膜的拉伸强度（TS）和断裂伸长率（EB）的测定已有了研究。当西米淀粉和PVA的比为1:2时制成的薄膜显示出最高的TS和EB。在紫外线辐射条件下通过接枝酸性丙烯酸单体来制备薄膜，从而使薄膜的物理机械性能得到改善。由两种单体2 - 二乙基-羟甲基1,3 - 甲基丙烯酸甲酯（EHMPTMA）、2-丙烯酸辛酯（EHA）和光引发剂组成一系列配方。优化单体浓度、浸泡时间和辐射量来提高薄膜的力学性能。在50％的EHMPTMA、48％的EHA和2％的光引发剂、浸泡时间为5分钟下，反应制得的膜TS为6.58MP达最大值。制备的薄膜可以进一步用核磁共振波谱和扫描电子显微镜（SEM）来表征。 关键词：生物混合物；西米淀粉；聚乙烯醇；紫外线辐射；单体处理；光固化1.引言 淀粉，一种常见的生物材料，是最丰富而廉价的聚糖源，具有“生物降解性能”和易溶于水的特点( Cascone et al., 2001; Zhai, Yoshii, Kume, &Hashim, 2002 )。淀粉与合成聚合物的共混物被广泛的研究，由于这些混合物是被特别处理过的，因此它们是可生物降解的( Arvanitoyannis, 1999; Graaf &Janssen, 2000; Graaf&Janssen, 2001；Kaplan, 1998 )。对于不能生物降解的聚合物来说，可生物降解的聚合物被认为最有发展潜力( Albertson, 1980; Albertson, Barenstedt, & Karlsson, 1994 )。可生物降解聚合物薄膜由低密度聚乙烯、大米淀粉和马铃薯淀粉组成( Arvanitoyannis,Biliaderis, Ogawa, &Kawas -aki, 1998; El-Rahim,Hegazy, Ali, & Robic, 2004）。发现高的淀粉含量（>30％）对低密度聚乙烯/淀粉共混物的力学性能有相反的作用。这两种气体的渗透性和水蒸汽传输速率的增加与混合物中淀粉的含量成正比。但添加剂如淀粉在PE 中的加入