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文_黄山永新股份有限公司张和平汪涛CPP薄膜凹印品质影响因素探讨CPP薄膜按其应用通常分为印刷级、复合级、镀铝级以及蒸煮级，因其透明度高、热封合性能优良、纵向易撕裂等特点，大量用于抽纸、卷筒纸等日用纸品包装。
用于纸品包装的CPP薄膜，是使用单片CPP薄膜完成里印或表印后灌装、热封成袋。
CPP薄膜属于未拉伸工艺生产非极性材料薄膜，薄膜屈服强度差，表面张力值低，凹印适性较差。
本文将从CPP薄膜性能、制版工艺、凹印过程3个方面探讨CPP薄膜凹印品质的影响因素，并提出相应改善建议。
CPP薄膜性能CPP薄膜性能对其凹印品质的影响因素较多，主要有薄膜表面张力值、薄膜屈服强度、薄膜中助剂成分及含量、薄膜厚度均匀性、薄膜外观质量及光学性能。
1.薄膜表面张力值CPP薄膜属于非极性材料薄膜，自身表面张力值小于32mN/m。
通常在薄膜流延生产时，采用在线电晕处理方式提升薄膜表面张力值。
CPP薄膜表面张力值影响印刷油墨的转移及附着牢度，表面张力值低，油墨转移差，且油墨附着牢度低，印刷容易出现“丢点”或上墨不良，印刷品容易发生油墨脱落。
用于凹印的CPP薄膜，其表面张力值通常越大，越利于印刷油墨转移和附着。
要提升薄膜表面张力值，就要增加薄膜电晕处理功率，但电晕处理功率过大，薄膜又会发脆，导致其在印刷时产生断膜。
电晕处理功率选择与材料处理系数、薄膜生产线速度和薄膜处理宽度有关，经验公式为：P=D×V×W其中，P为电晕处理功率（W），D为处理系数（均聚PP材料处理系数通常在20～25），V为生产线速度（m/min），W为薄膜处理宽度（m）。
薄膜电晕处理功率的选择不仅与公式中的因素有关，还与电极距处理辊面间隙、环境温湿度、电晕面树脂配方等有关。
因此，需根据实际处理表面张力值来选择处理功率。
实验测试，印刷级CPP薄膜较合适的处理表面张力值范围是下机测试在42～44mN/m。
2.薄膜屈服强度CPP薄膜屈服强度不仅影响印刷套色，还影响印刷后印品重复单元尺寸的稳定性。
成核剂对煤基聚丙烯性能影响研究孟永智;田广华;焦旗;王健【摘要】研究了两种成核剂的用量及复配添加对聚丙烯性能的影响.结果表明:庚二酸钙类成核剂(XK-9)对聚丙烯具有很好的增韧效果,添加质量分数0.10％时聚丙烯的冲击强度提高了216％,但是刚性略有下降;苯环羧酸铝类成核剂(XK-10)能够有效提高聚丙烯的刚性,但是其韧性有所降低,添加质量分数0.20％时,拉伸屈服强度提高了19.4％,拉伸断裂强度降低了35.5％;两种成核剂复配添加可以提高聚丙烯的刚性和韧性,成核剂XK-9/XK-10按照0.05％/0.10％复配时,聚丙烯拉伸屈服强度提高了5.8％、拉伸断裂强度提高了9.9％.【期刊名称】《现代塑料加工应用》【年(卷),期】2018(030)006【总页数】4页(P35-38)【关键词】聚丙烯;成核剂;熔融结晶;力学性能【作者】孟永智;田广华;焦旗;王健【作者单位】神华宁夏煤业集团有限责任公司煤制油化工研发中心,宁夏银川,750411;神华宁夏煤业集团有限责任公司煤制油化工研发中心,宁夏银川,750411;神华宁夏煤业集团有限责任公司煤制油化工研发中心,宁夏银川,750411;神华宁夏煤业集团有限责任公司烯烃一分公司,宁夏银川,750411【正文语种】中文聚丙烯是一种半结晶型聚合物,其结晶形态有α,β,γ,δ和拟六方5种晶型[1-3]。
在聚丙烯中添加成核剂改变结晶性能是一种常用的聚丙烯改性方法[4],成核剂能够在聚丙烯结晶过程中作为晶核,提高结晶温度、结晶速率和结晶度,细化晶粒,从而改善其力学性能、耐热性能、光学性能和加工性能等[5]。
传统的聚丙烯生产原料是石油,近年来,随着国际局势的变化和世界石油资源的日益减少,煤基聚丙烯得以快速发展[6]。
与石油基聚丙烯技术相比,煤基丙烯原料生产工艺过程较为清洁,工艺气中不含有毒有害物质[7]。
因此,煤基丙烯中不含影响催化剂活性和定向能力的不饱和炔类、二烯类物质,有利于提高聚合活性和立构规整性,在相同的聚合条件下,制备的聚丙烯产品具有相对分子质量较大,相对分子质量分布较窄的特点。
成核剂对增韧聚丙烯力学性能的影响谢 飞 张祥福 方 舫 彭宗林 张隐西(上海交通大学高分子材料研究所,上海200240)周 文(上海PRET 复合材料公司,上海200092)摘 要 主要研究成核剂种类及用量对乙烯-辛烯共聚物(POE )增韧聚丙烯(PP )力学性能的影响。
研究表明:随着成核剂NA1的加入,PP/POE 共混物的透明性、冲击强度、弯曲强度、拉伸屈服强度均明显提高,研制的改性PP 的透明性、韧性和刚性得到了平衡。
关键词:成核剂 聚丙烯 透明性0 前言 收稿日期:2000208219 自聚丙烯1957年由意大利蒙特卡迪尼(M ontecatini )公司实现工业化生产以来,聚丙烯的生产得到了迅猛发展。
聚丙烯作为通用型热塑性树脂,具有密度小(ρ=0.91)、耐热性优良、耐腐蚀性和电绝缘性优良、易加工、热变形温度高、价廉等特点,在各个行业中都得到了广泛的应用,成为产量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯而位于第三位的通用大品种塑料。
目前全世界产量已超过10000kt ,在机械、汽车领域内的应用超过1000kt ,其应用领域还在不断开阔和扩大。
特别是近年来所兴起的通用塑料工程塑料化技术中,聚丙烯作为首选材料不断地引起了人们的重视[1,2]。
聚丙烯的主要缺点有低温脆性和收缩率大、着色性差、耐候性差,因而限制了其使用范围。
近年来,采用聚合改性、共混改性和两者兼而有之的技术以制取工程化聚丙烯新材料。
其中共混改性这种方法投资少、见效快,成为当前高分子材料科学与工程中最活跃的领域之一。
而用聚烯烃类弹性体(乙烯-辛烯共聚物)增韧PP 则是近年来研究的热点。
成核剂通过改变PP 结晶特性和形态来影响其物理性能,通常成核PP 具有更高的拉伸强度与模量、热变形温度、硬度和透明性。
但不同成核剂对PP 改性的效果不同,有的明显地改善PP 的透明性,有的提高PP 的力学性能,有的提高PP 的耐热性等。
通常,有效成核剂都可使PP 的性能得到不同程度的改善,从而获得综合性能优良的PP 制品,因此,成核PP 的研究开发成为PP 改性的重要途径之一[3]。
聚丙烯(PP)用成核剂及其对聚丙烯性能的影响介绍摘要：介绍了聚丙烯㈣的结晶过程，PP分子的晶体结构对其性能的影响以及成核剂的分类，如二苄又山梨醇衍生物、有机磷酸盐、烷基羧酸盐、松香。
综述了成核剂对PP的等温结晶行为、熔融特性、力学性能、耐老化性能、光学性能及加工性能的影响的最近研究成果。
关键词：聚丙烯；晶体结构；成核剂；二苄又山梨醇衍生物；有机磷酸盐；烷基羧酸盐；松香聚丙烯由于合成方法简单，且原料来源丰富，价格低廉，具有良好的耐化学性、电性能、力学性能，可以加工成具有各种用途的注塑制品、中空成型制品、薄膜、薄片和纤维，从而成为塑料产量增长最快的品种之一，其产量在五大通用塑料中占第三位，所以被广泛应用于日常用品、包装材料、办公用品、电器及汽车部件等方面。
但是由于聚丙烯是结晶性聚合物，内部存在着很大球晶，造成聚丙烯的抗冲击强度很低、制品的后收缩现象严重，在使用中并不具有足够的刚性、尺寸稳定性或透明性等，这严重地影响了聚丙烯树脂的使用性能。
因此，众多的研究者从聚合技术、成型技术、复合材料技术等方面对聚丙烯进行改性，以提高其使用性能。
其中，通过加入成核剂，改善成型过程的结晶速度，细化晶粒，以提高制品的抗冲击性能、透明性及光泽度，是实现聚丙烯的高性能化常用的方法。
1 聚丙烯的结晶1．1 结晶过程[1]在以下条件下，聚合物熔体可以结晶：(1)聚合物的分子结构可以使晶体有序排列，如主链的不完全运动、一定位置的侧基分布不规则，有支链及大的侧链，则会妨碍结晶。
(2)晶核必须可以引发结晶，并由此形成微晶，微晶自行排列成超结构，即球晶。
(3)结晶温度在聚合物的熔点(f )和玻璃化转变温度(tg)之间，以便使分子链具有必要的运动性。
在tm 以上，不能形成稳定的晶核；在tg以下，链段运动冻结，晶核增长速率为零。
(4)结晶过程包括晶核形成与晶核增长，结晶速度可由晶核密度和球晶的增长速率计算。
聚合物的结晶过程，实际上是分子链的链段有序排列的过程。
研究与开发CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2022， 39（2）： 25DOI：10.19825/j.issn.1002-1396.2022.02.06离型膜，也称隔离膜、剥离膜、分离膜等［1］，可应用于电子包装、家用电器等保护膜领域。
耐高温复合型膜材作为高温离型材料中的一种，应具有优良的离型稳定性、离型层不残留、高温尺寸稳定、可长期耐高温、外观无瑕、成本低的特点，还要求具有良好的成型加工稳定性。
聚丙烯（PP）是一种综合性能良好的通用塑料，一般薄膜专用PP的负荷变形温度相对较低，仅为80~100 ℃，严重制约其在保护膜领域的应用。
PP作为一种结晶度高且具有同质异晶特性的半结晶高分子，其结晶性能对材料最终性能有决定性影响。
添加成核剂可以提高PP的结晶度，加之结晶组织的微细化［2］，导致密度提高，负荷变形温度提高，可提高树脂的耐热性能及其他性能。
耐高温PP是一种高结晶性聚合物，添加定量成核剂后，材料具有耐热温度高、光泽度好、弯曲模量和硬度高等特点，因此，近年来，耐高温PP的研发与应用受到各科研院所以及企业的重视。
本工作制备了一种可以应用在电子包装、家用电器等保护膜领域的耐高温PP，考察了成核剂种类及用量对PP负荷变形温度、断裂拉伸应变、冲击强度等的影响。
膜用耐高温聚丙烯的制备及其性能衣惠君，赵志杰（北京燕山石化高科技术有限责任公司，北京 102500）摘要：制备了一种可以应用在电子包装、家用电器等保护膜领域的耐高温聚丙烯（PP），考察了成核剂种类及用量对PP负荷变形温度、断裂拉伸应变、冲击强度等的影响。
结果表明：α成核剂可使PP的负荷变形温度提高到118 ℃，弯曲模量达2 090 MPa。
对采用膜用耐高温聚丙烯制备的三层流延膜性能进行评价，表明加入定量α成核剂，耐高温PP薄膜的拉伸强度为34.2 MPa，120~130 ℃时薄膜的收缩率为0。
塑料助剂与配混CPP薄膜中成核剂用量对其性能的影响 温绍国Ξ 周持兴(上海交通大学高分子材料研究所,上海200240) 王松尧 钟建明 王新华(浙江绍兴富陵塑料制品有限公司,绍兴312075) 研究成核剂A3用量对CPP薄膜光学性能、机械性能、热封性能和摩擦系数的影响,结果表明,添加016%～112%质量比A3成核剂,能使雾度在4%以下,对透明性基本无影响,能同时提高拉伸强度和断裂伸长率,热封强度提高10%左右,起始热封温度保持127℃,热粘强度无变化,摩擦系数先升后降,动摩擦系数比静摩擦系数下降更快。
关键词:CPP膜 成核剂 CPP膜光学性能 有关成核剂及其在PP中应用性能的研究较多[1～4],但在CPP制备中的相关报道很少。
为探索成核剂对CPP薄膜性能的影响,制备高透明CPP薄膜,发展CPP薄膜制备原理并实施于工业生产,本文对成核剂在三层共挤CPP薄膜中的应用性能进行了研究。
1 实验111 实验材料三层共挤薄膜制备用材料为:DF800E、SFC150U, F8577;成核剂A3,滑爽剂、抗粘连剂均为进口产品。
按要求将成核剂和滑爽剂混入配方。
薄膜设定厚度40～70μm。
112 成型加工条件采用莱芬豪舍三层共挤流延膜生产设备。
工艺参数设定:A、C挤出机温度,由90℃到260℃分段设定; B挤出机温度,由175℃起到225℃分段设定;模头温度控制230～235℃;流延辊、重结晶辊和后冷却辊温度筛选为最优条件。
生产线开机速度7m/min,生产线速度控制8718m/min以下。
113 物理应用性能表征薄膜的雾度、透光率,按国标G B2410-80的方法,用英国DIFFUSION SYSTEMS公司M57型雾度计测定;拉伸强度和断裂伸长率,按国标G B1042-92,用A GS-1KN G型多功能拉力实验机测定;摩擦系数按国标G B1006-88,用A GS-1KN G测定;热封性能用TO YOSEI KI热封实验机测定;薄膜中晶粒大小用德国L EICA公司L EICA-DML P热台偏光显微镜观测。
2 实验结果与讨论211 成核剂量对薄膜光学性能的影响相同厚度的CPP薄膜,采用不同成核剂用量时,薄膜的透光率变化不大,基本保持在9212%～9215%之间,但薄膜的雾度迅速下降,实验结果见图1。
图1 成核剂用量和CPP薄膜雾度的相关性Fig1Relationship between haze of CPP filmand nucleator amount薄膜的雾度,随薄膜中成核剂用量的增加而迅速降低,主要是因为成核剂的存在,增加成晶核的数量,避免形成大的球晶,使薄膜中的晶体颗粒变小,薄膜微晶化,且结晶均匀,降低了因散射造成的雾度。
偏光显微镜的观测结果确证了这一分析。
但因透明性考察的是光的通过率,与结晶颗粒的大小关系不密切,因此,成核剂的加入对透光率的改善不大。
一般塑料薄膜的雾度要求在4%以下。
对于厚度较小的薄膜(如≤30μm),在高速生产线上,只要冷却辊温度设计合理,在生产状态下,基本是可以达到要求的。
但对于厚度较高的薄膜,要求高透明时,则需添加成核剂。
实践表明,成核剂A3以016%～112%的添加量比较理想。
过高的成核剂用量,不利于经济成本的降低和薄膜其它表面性质的控制。
212 成核剂量对薄膜机械性能的影响相同操作工艺和收卷参数下,添加不同用量的成核剂,获得薄膜的拉伸强度、断裂伸长率见图2。
从图2可以看出,三层共挤CPP薄膜中的芯层加入成核剂,对MD方向的薄膜强度和TD方向的强度,均有所提高;且随成核剂用量的增加,效果增加。
从图2还可以看出,成核剂的加入,也有使薄膜断裂伸长率增加的趋势。
虽然增加的幅度并不十分明第29卷第6期2001年11月 塑料工业CHINA PLASTICS INDUSTR YVol29No6Nov2001Ξ作者简介:温绍国,男,1965年生,博士,副教授,上海交通大学博士后。
发表论文近30篇。
显,但如此小的使用量(A3中有效成分≤10%),能同时提高MD/TD 的断裂伸长率和拉伸强度,说明CPP 薄膜中微晶数量增加幅度较大。
213 成核剂量对薄膜热封性能的影响薄膜的热封性能有热封强度、始封温度、热粘强度三个概念。
不同成核剂量用于热封层,对薄膜热封强度的影响见图3。
图2 成核剂用量对CPP 膜拉伸强度、断裂伸长率的影响Fig 2 E ffect of nucleator amount on tensile strength andelongation at break of CPP film曲线1-1-MD 方向的拉伸强度;1-2-TD 方向的拉伸强度;2-1-MD 方向的断裂伸长率;2-2-TD方向的断裂伸长率图3 成核剂用量对CPP 膜热封强度、摩擦系数的影响Fig 3 E ffect of nucleator amount on heat sealstrength and COF of CPP film曲线1-热封强度(23℃);曲线2-静摩擦系数曲线3-动摩擦系数从图3可知,成核剂的加入,在用量比较少的情况下,对薄膜热封性能有提高作用,添加011%～015%成核剂,热封强度可提高10%左右。
这对用于重包装的内衬层是非常有利的。
但继续增加用量,反而不利于薄膜封合强度的提高。
因此,成核剂通常加在中间层而不加在热封表层。
考察薄膜的起始热封温度发现,就选定的薄膜材料,热封层厚度相同时,薄膜的始封温度均为127℃,不随成核剂的加入量而发生变化。
且在制备后一年存储期中不变,具有良好的稳定性。
热粘强度,是指薄膜在指定接近热封合操作温度时,刚封合薄膜的封合强度。
因国内尚无直接测定热粘强度的设备,我们设计热封包迅速摔包的实验。
结果表明有成核剂的薄膜与未添加成核剂的薄膜一致。
说明成核剂对薄膜的热粘强度无影响。
214 成核剂量对薄膜表面摩擦系数的影响采用不同成核剂用量,在完全相同的操作参数和工艺下,把成核剂加入到芯层,获得薄膜的摩擦系数见图3。
从图3可以看出,成核剂的加入对薄膜的摩擦系数有较大的影响。
当成核剂加入量很少时,薄膜的摩擦系数迅速增加,而后逐渐随成核剂的加入呈下降趋势。
而且动态摩擦系数比静态摩擦系数下降的速度要快。
这可能是成核剂同滑爽剂具有复合共作用的效果所致。
3 结论(1)成核剂的加入可迅速降低薄膜雾度、提高薄膜的拉伸强度和断裂伸长率、有利于增加薄膜的滑爽性能。
(2)成核剂的加入,不改变薄膜的始封温度和热粘强度,合适用量,可以提高热封强度。
参考文献1 邓舜扬1新型塑料薄膜1北京:轻工出版社,19962 朱男1聚丙烯的应用与改性1北京:轻工出版社,19813 王克智1塑料科技,1994,10(3):504 王淑芬,黄媛媛1塑料包装,1997,(4):44(本文于2001-06-19收到)E ffect of Nucleator Amount on Property of CPP FilmWen Shaoguo Zhou Chixing(Research Institute of Polymer Material ,Shanghai Jiaotong University )Wang Songrao Zhong Jianming Wang Xinhua(Zhejiang Shaoxing FUL IN K Plastics and Flexile Co ,Ltd )AbstractsThe effect of Nucleator A3amount on the optical property ,mechanical properties ,heat seal property and coeffi 2cient of friction (COF )of CPP film was studied.The results showed the addition of 016%～112%of Nucleator A3(mass ratio )made the haze of the film lower than 4%,improved the tensile strength and elongation at break ,made the heat seal strength increased by a factor of 10%and initial heat seal temperature kept at 127℃,while having no ef 2fect on the transparence of the film ,and with the heat adhesive strength unchanged ;the COF increased at first and・23・塑 料 工 业2001年then decreased ;the dynamic COF decreased more quickly than static COF.K eyw ords :CPP Film Nucleator Optical Property of CPP Film(上接第21页)两螺杆设计中心距C l =C θl -δr 、螺纹头数n s 和导程t s 输入到紧密啮合同向旋转双螺杆三维实体造型程序,得到螺杆的三维实体模型并制作剖面,求得螺棱厚度e 。
结合经验设计,将其简化成梯形螺槽,给出梯形螺槽几何参数:h (螺槽深度)、θh1、θh2、e 。
将这些参数输入到梯形螺槽同向旋转双螺杆三维实体造型程序,绘制出有间隙的双螺杆三维实体模型。
对此双螺杆实体模型制作剖面并查看螺杆间隙是否均匀,以保证螺纹元件具有高度自洁性,确保产品高质量。
图6 同向旋转双螺杆流道三维模型Fig 6 3D model of channel in co 2rotating twin 2screw然而双螺杆几何造型程序的应用并不仅仅限于指导螺杆设计时螺杆几何参数的确定。
在得到三维实体模型后,可以很方便地生成有限元计算时所需的三维物理模型。
如对于同向双螺杆,在螺杆外面制作一“∞”形的机筒内孔实体,将双螺杆实体挖去,剩下的实体就是流场计算所需的真实流道的物理模型,如图6所示。
在得到流道的物理模型之后,可划分网格、施加边界条件进行计算,得到螺杆速度、压力、温度以及剪切速率分布情况,从而可更进一步地指导螺杆设计。
4 结论应用实践表明,我们开发的双螺杆三维实体造型程序,为各种双螺杆螺纹元件的开发设计提供了一个强有力的工具。
该程序具有较强的适用性和可操作性,但是并未考虑导角和圆角,因而需要进一步完善。
而且如何将建立的螺杆三维实体模型与螺杆制造加工联系起来,即实现螺杆的CAM 也是我们后续将要努力的方向。
