BOPP母料配方设计参考

1、BOPP母料现状及发展趋势摘要：阐述了 BOPP母料种类、牌号、性能、作用机理、生产原理、生产 工艺过程及发展趋势。关键词：BOPP 聚丙烯 母料1 前言近年来中国新的BOPP生产线陆续投产，产能已出现供大于求的状况。 同时，对BOPET、BOPA、CPP的投资方兴未艾。据统计，在20042005 年间预计将引进投产BOPET生产线十条，新增产能20万吨；BOPA生产 线十三条，新增产能6万吨；CPP生产线9条，新增产能6.5万吨。而且， 还有许多的国产CPP生产线相继投产，这势必加剧薄膜行业的激烈竞争。 因此现有的BOPP厂家，必须不断改进生产和工艺技术，改善配方，正确 选用原材料及母料，提

2、高产品质量，降低生产成本，开发新特产品，满足 下游用户需求，提高市场占有率。为了提高BOPP薄膜的品质，除了设备和生产工艺的因素外，原材料 决定了 BOPP薄膜的物理性能，特别是添加剂母料，因此必须正确地选用 BOPP母料。在聚丙烯双向拉伸薄膜的生产过程中，为了改善薄膜的某些性能，往 往需要在树脂中加入一定量的添加剂。由于纯添加剂通常为液体、糊状或 粉状物，微量的添加剂直接加入到聚丙烯树脂中很难快速混合均匀。因此 人们通常预先将较多的添加剂均匀地混入聚合物内，制成“母料”。在生产 薄膜之前再将母料按一定的比例与主体材料进行混合。2 BOPP母料的种类、牌号、性能及作用机理1剛_1薄膜在使用与加

3、工过程中，当两层薄膜接触在一起时，由于温度、压 力、作用时间和膜与膜的摩擦性能等因素的影响，两层薄膜可能因短链分 子迁移或由于膜过于平滑，产生很大的附着力，出现薄膜相互粘连的现象。 为了防止薄膜的粘连，使薄膜表面具有一定的粗糙度，使膜与膜之间保存 一定的空气，降低薄膜的摩擦系数，向树脂中加入某种称为“抗粘连剂” 的改性添加剂。表1 常用抗粘连剂聚丙烯母料牌号厂商名称牌号加入量/%母料添加剂含量 /%载体适用膜类ABPP021.5 7.02均聚物ABPP050.5 3.05均聚物>0.8 y m平膜ABPP05SC0.5 3.05共聚物热封膜舒尔曼ABPP2440.5 3.05均聚物彡0.

4、8 y m平膜(Schulman)ABVT1800.5 3.05均聚物高透明平膜ABVT180.5 3.05均聚物ABVT22SC3.0 6.05共聚物镀铝膜ABVT19NSC3.06.05共聚物镀铝膜ConstobAB6019CPPAB6019PP0.5 3.01355共聚物均聚物热封膜平膜武进成章塑料 制品厂PP-AB-E(F)0.5 3.05共聚物广东佛山运通FB5010.40.7/ 1.525.2 (合成SiO2)均聚PP单层膜/三层共挤，表层塑料助剂厂FB5020.30.6/ 1.01.85.5 (合成SiO2)均聚PP单层膜/三层共挤，表层抗粘连剂加入后，在薄膜表面便会生成许多细而

5、坚硬的突起，或形成 微小裂纹，或出现不同松弛状的凸凹，从而减少了膜与膜、膜与磨件之间 的接触面积，实现了降低薄膜表面摩擦系数的目的。然而，随着添加剂的 加入，薄膜表面也有一定程度的损坏。因此，使用时一定要根据产品性能5的要求，仔细地筛选抗粘连剂。表1为常用抗粘连剂聚丙烯母粒的牌号。抗粘连剂的种类、粒径、粒径分布、用量、配制及添加方法等对薄膜 性能有很大影响。聚丙烯薄膜使用的无机抗粘连剂是以二氧化硅为主。其优点是：它是 无定性的，不会导致硅肺；高纯度的二氧化硅的折射指数与聚丙烯几乎一 样，对光学性能影响小；它是柔软的，对挤出机的螺杆和机筒磨损少；二 氧化硅能均匀的分散在薄膜中。在生产双向拉伸聚丙

6、烯薄膜时，抗粘连母料的加入量一般为表层共聚 聚丙烯的1.21.6%。二氧化硅的粒度为24 u m之间，有效加入量为 (2001500) mg/kg。具体的加入量取决于薄膜的品种及厚度。二氧化硅是一种无机物，在薄膜内不会迁移。因此，这种抗粘连剂可 以仅加在薄膜的表面层内。釆用先进的多层共挤出双向拉伸工艺，制 成三层复合薄膜，在占薄膜厚度10%的表面层内加入抗粘连母料量就非常有限。这样不但可以大大降低生产成本，而且可以提高薄膜的光学性能。4抗粘母料加入量/%图1抗粘连剂含量对薄膜光学性能的影响88 86 84 82图1显示了表层含有某 芝种抗粘连母料的复合BOPP| 薄膜，母料加入量对薄膜光 泽度

7、和雾度的影响。抗粘连 剂对薄膜性能影响见表2。随着BOPP产品种类 的发展，真空镀铝用的聚丙 烯薄膜推向市场。为了使镀铝层紧紧贴附薄膜表面，防止镀铝前和镀铝后料生产的薄膜，雾度非常低。图2为有机、无机添加剂含量对雾度的影响。表2 抗粘连剂对薄膜性能的影响性能提高与降低作用性 能提高与降低作用雾度个静电半衰期值+光泽度表面抗阻+热封强度个+粘连强度+可印刷性个+注：丨提高；丨降低；+正面；一负面。2%/趔她1.75 - 1.5 1.25 1-I11U0.75 0.500.250.500.751.001.251.5添加剂含量/%图2不同品种添加剂对雾度的影响2.2抗静电剂母料由于聚丙烯为典型的非极

8、性高分子材料，吸水性极差，当受到摩擦后 表面产生的电荷很难散去，使之静电性很强。为了消除在膜表面产生的电 荷需要加入抗静电剂。抗静电剂是一种双极性物质，它能迁移到薄膜表面， 吸收空气中的水分，形成导电层，及时散去积聚的电荷，使之具有控制带 电的能力。这种疏散电荷的能力对于聚丙烯膜的加工及使用是非常必要的。 否则在生产过程中，由于静电会使操作人员受到电击；在制袋或包装商品 时，表面电荷会使薄膜粘附在包装设备上；对于包装后的商品，由于静电现象，在存放或者销售过程中会吸附灰尘，影响产品的形象。抗静电剂的种类很多，有阳离子型、双离子型和非离子型，如胺类、季胺类、吡啶衍生物和羟基酰胺等。目前抗静电剂多为

9、小分子，但最近高 分子抗静电剂发展很快，这是因为高分子抗静电剂迁移性小，耐久性好， 且对被包装物不产生污染。国内目前使用的阳离子抗静电剂多为季胺型表 面活性剂，如二甲基羟乙基十八烷基季胺硝酸盐。高分子抗静电剂有低分 子量的蟥化聚苯乙烯、低分子量的聚丙烯酸类及其共聚物。由于聚酰胺吸 水性很好，所以低分子量的聚酰胺也可以用作高分子抗静电剂。抗静电剂的表面活性有助于着色剂的分散与润湿，但像季胺盐类抗静 电剂有可能降低制品的热稳定性，使制品泛黄、变色等，设计配方务必考 虑进去。相对而言非高分子型抗静电剂要好一些，所以广泛使用。用于色 母粒的抗静电剂主要有：硬脂酸单甘酯（GMS)，N，N-双（2-羟乙基

10、）脂 肪酰胺（KJ-210)和羟乙基烷基胺（H2-1)等。通常，静电消除的能力是以BOPP薄膜表面积聚的电荷衰减到一半值 所表示的时间，即静电半衰期值来衡量。图3显示了环境的相对湿度与薄 膜表面电荷衰变周期之间的关系。抗静电剂具有迁移性，抗静电剂加入聚合物后，它会从加入层迁移到 含量小或未加入层。因此，在实际生产过程中，一般只把它加到薄膜的芯 层材料中。否则，如果把抗静电剂加到表层，它就会因反向迁移往芯层而 消耗掉，起不到抗静电的作用。加入芯层的抗静电剂的迁移能力，受存放温度和存放时间的影响。如 图4显示的那样，在允许范围内，温度越高迁移速度越快。在相同温度下，此外，均聚物的结晶度对添加剂的迁

11、移程度也有明显的影响。从图6 看出，结晶度高，它会阻止抗静电剂的迁移。510203040贮存温度/°Coooo 00 _6 5 4 3 2 1s/Rlfe懈墀袖图3环境湿度对薄膜表面电荷衰 变的影响ooooooo6 5 4 3 2 1s/Rlfe懈墀袖10305070相对湿度/%s/sH5t懈框#图4存放温度与薄膜表面电荷 衰变的关系%/«<规02468丄*+ , ,n_0,lM/ra电荷衰变时间/s贮存时间/周图5存放时间与薄膜表面电荷图6 薄膜结晶度与电荷衰变时衰变的关系间的关系在双向拉伸聚丙烯薄膜的生产过程中，抗静电母料的加入量一般为芯 层聚丙烯质量的1%左右，

12、抗静电剂的有效浓度一般在3000X 106左右，常 用的抗静电剂有高纯度硬脂酸甘油、油酸酰胺、乙氧基胺类。常用抗静电 剂母料的牌号和抗静电剂含量见表3。薄膜中加入抗静电剂后，薄膜的物理、机械性能将发生变化，具体见 表4。2.3爽滑剂母料爽滑剂的作用是使薄膜的表面爽滑和具有较低的摩擦系数；使原料在 挤出机内起到润滑作用，当提高挤出机转数增大产量时，挤出机驱动电机 的电流不至于剧增；可以防止薄膜与薄膜、薄膜与机器粘合在一起，难以 分离或难以打开。表5为常用爽滑剂聚丙烯母粒的牌号。表3常用抗静电剂聚丙烯母料的牌号生产厂牌号有效成分含量/%加入量/%AT4002PP63.05.0ConstobAT40

13、10PP250.51.0AT406313ASPS244612.5 (乙氧基化胺、甘油单硬脂酸酯）1.02.5ASP320020 (乙氧基化胺、甘油单硬脂酸酯）0.751.5ASPA2485(乙氧基化胺、甘油单硬脂酸酯）SchulmanAST1000ASP5163AST105武进成章塑料制品厂PP-AS-E (F)1.0 3.0杭州吉玛塑料材料公司JMT60111.512.5%1.03.5江阴精良塑胶有限公司ASG08PAH01112.2(合成胺和酯）34A2佛山运通塑料助剂厂AH01212.8(合成酯）1.53AH01515(合成胺和酯）34A2表4抗静电母料对薄膜性能的影响性 能提高与降低所

14、起作用性 能提高与降低所起作用拉伸强度降低最低热封温度提高延伸率提高可印刷性降低雾度提高静电半衰期值降低+光泽度降低表面抗阻降低+热封强度降低注：+正面；一负面。在加入爽滑剂的同时，必须有选择地加入抗粘连剂母料。否则，薄膜仍然会出现严重的粘连。不同用途的BOPP薄膜，对表面摩擦系数的要求各不相同，特别是香烟13包装用膜。为了保证烟包在高速包装机上顺利前进，一方面要求薄膜对金 属滑道的摩擦系数要小，另一方面由于在高速包装过程中，烟包不断地与 滑道摩擦，使滑道摩擦生热、温度升高。因此，这种薄膜就要具有较低的 热摩擦系数。表5常用爽滑剂聚丙烯母粒的牌号生产厂牌号有效成分有效含 量/%加入量/%载体备

15、注SchulmanKER5SPER6ABER11SCIL2582SCIL2580SCIL3583SCIL3580SC高分子量酰胺 芥酸酰胺 芥酸酰胺、硅石 硅酮、硅石 硅酮 高粘度硅酮、硅石 高粘度硅酮562.55.0 1.02.0芯层、平膜 芯层、平膜 表层 表层 表层 表层 表层ConstabGL5035芥酸酰胺61.03.0杭州吉玛塑 料材料公司JMS201高纯酰胺5.56.51.03.0均聚PP-H-* =t芯层佛山运通塑 料助剂厂SP07芥酸酰胺62.53均聚PP烟膜、白色 膜、光膜在BOPP领域中，最先使用的爽滑剂是芥酸酰胺类。它的缺点是能使薄 膜的雾度增大，产品有白霜状物质迁移出

16、来，同时也降低了电晕处理的效 果。随着高速包装机的运用，出现了硅酮类爽滑剂。这种爽滑剂具有很好 的热滑动性。在一定温度下摩擦系数很低；没有白霜状物质迁移出来；对 雾度的影响也比芥酸酰胺类小得多。但是，它的明显缺点是无印刷性。爽滑剂的有效含量，在不同用途的BOPP薄膜中是不同的。平膜中爽滑 剂的含量一般为（7501500) mg/kg；共挤膜的芯层为（10002000) mg/kg； 共挤膜的面层为（10001500) mg/kg。由于爽滑剂仅在薄膜表面起作用， 生产出来的薄膜需要有一定的迁移时间才能发挥它的作用，这个迁移时间为12周。较高的薄膜存放温度，会促进芯层爽滑剂的迁移；较高的薄膜结晶度

17、会阻碍爽滑剂的迁移；爽滑剂迁移到薄膜表面，会对薄膜的电晕以 及光学性能产生负面作用；衡量爽滑剂效果的标准是测量薄膜表面的摩擦 系数，摩擦系数可由0.8降至0.20.5。有关爽滑剂对薄膜的物理、机械性 能的影响见表6。表6爽滑剂对BOPP薄膜性能的影响性 能提高与降低所起作用性 能提高与降低所起作用拉伸强度热封强度延伸率个最低热封温度个雾度个摩擦系数+光泽度注：丨提高；丨降低；+正面；一负面= 2.4抗老化母料在聚丙烯膜生产中，抗老化剂母料主要用来提高PP的加工稳定性，防止PP熔融指数增高和物理性能损失。与其他高分子材料相比，聚丙烯的耐老化性能较差，特别是耐紫外线能力更差。这是因为甲基的存在，分

18、子链上存在着大量叔碳原子，叔原子上的氢在紫外线照射下极易产生自由基，在有氧存在时易产生过氧化物等。表7 常用抗老化母粒牌号生产厂牌号用途加入量/%增进加工稳定性12SchulmanPAO3360增进回收料稳定性23重开挤出机510增进加工稳定性13ConstabST3003PP增进回收料稳定性0.51.5重开挤出机510不同类型的高聚物内部结构不同，老化机理也不同，所用的抗老化剂种类也不相同。常用的抗老化剂主要作用有：抑制高聚物降解作用，抑制 氧化作用、光降解作用，消除杂质的催化作用等。把各种抗老化剂加入高聚物制品中时，为了使其达到均匀分散的目的， 也要制成抗老化母料。常用的抗老化母料的牌号见

19、表7。2.5 珠光母料在聚丙烯包装材料中，除透明BOPP膜、撕裂膜生产使用量最大之外， 聚丙烯珠光膜用量也很大，一般用于冰激凌、饮料的包装等等。珠光膜生 产需要珠光母料，珠光剂一般是微细的CaCO3粉末和珠光颜料。在铸片中 CaCO3粉末被树脂包覆，由于CaCO3粉末与树脂之间相容性不好，在拉伸过 程中，CaC3粉末容易引发银纹和空洞，从而使薄膜产生珠光效果。表8 为常用珠光剂聚丙烯母粒的牌号。表8 常用珠光剂聚丙烯母粒牌号生产厂牌号性能有效成分有效成分 含量/%加入量/%PF97N珠光碳酸钙7010 15PF92珠光碳酸钙40PF97珠光碳酸钙70SchulmanPF61VPF61VN珠光和

20、白色碳酸钙/Tl260/10PF52PF52N珠光和白色碳酸钙/T1O250/20PF93/PF93B珠光和白色碳酸钙/Tl240/30PF4014珠光和白色碳酸钙/T1O2ConstabFK80100PP珠光碳酸钙7010 15佛山运通塑 料助剂厂LG703CLG703FLG703T珠光改性超细碳酸钙70727011122.5.1 珠光光泽产生机理珠光颜料分天然珠光颜料和合成珠光颜料。天然珠光颜料是从鱼鳞中 提取鸟嘌呤晶制备的，由蛋白质薄层和碳酸钙薄层交替重叠构成，当光线 入射时，一部分入射光被反射回来，另一部分透入薄层。在下一个界面又 发生同样的作用，随着深度的增加，反射作用一直进行到产生

21、珠光特性的 光。合成珠光颜料是由与天然珠光颜料相似的微细鳞片组成的。当这些薄 片镶入折射率与之不同的塑料内部，即可构成发射珠光所必须的层状结构， 颜料反射界面的层状结构发生局部重复反射，从而形成珠光。两种物质的 折射差是产生珠光的重要条件，而且应该形成具有部分透射与部分镜面反 射（不是漫射）的层状结构，同时介质应该具有一定的透明度，多层次的 干涉光才有强的珠光效果。2.5.2 珠光颜料的种类及应用珠光颜料是指能产生珠光效果的半透明微片状颜料。这种颜料具有稳 定的化学性质，优良的耐候性、无毒和多彩的特点。目前在涂料、油墨、 化妆品、橡胶和塑料工业中已经得到广泛应用。随着珠光颜料应用范围的 增大，

22、对珠光颜料的开发也进一步深入，珠光颜料的品种也日趋多样化、 系列化。按来源划分，珠光颜料可分为天然珠光颜料和合成珠光颜料。天然珠 光颜料主要为鱼鳞状提取物，这种珠光颜料性能稳定，珠光效果好，但其 色相单一、来源有限，因而价格昂贵。合成珠光颜料早期主要有碳酸铝、 氯氧化铋等品种，近年来，云母钛珠光颜料的研制成功使合成珠光颜料进 入到了一个成熟和使用化的新阶段。目前云母钛珠光颜料已经由单一银白 色型发展到多色相的彩虹型和各种着色的珠光颜料。银白色系列根据二氧化钛种类、包覆率及云母粒子大小不同，可 以得到多种型号的银白色珍珠光泽颜料，大的粒子显示出闪烁耀眼的金属 光泽，小的粒子展现出丝绸般柔和的光泽

23、，还可以根据不同需要选用不同 的二氧化钛晶型，可分为金红石型和锐钛型珠光颜料。幻彩系列随着云母表面二氧化钛包覆层的增大，云母系珠光颜料将 出现幻彩效果，一般二氧化钛包覆层的光学厚度（几何厚度X二氧化钛折 射率）为60160mm，在此范围内合理调整，即可得到反射光分别为金、红、 紫、蓝、绿五种色光效果的幻彩颜料。本系列珠光颜料还具有强烈的“随 角易色”效果，即在入射光不变的情况下，从不同角度可以观察到不同色 光的反色光，由随角易色现象带来的装饰效果是一般吸收颜料所不具有的， 所以也称为“变色珠光颜料”。金色彩光系列云母晶片表面，使用二氧化钛和三氧化铁复合包装膜 技术，即可以得到色彩诱人的金色系列

24、珠光颜料。它是一种有珍珠光泽和 二氧化钛本身色彩相结合的装饰结果强烈的特种珠光颜料。调整二氧化钛 和三氧化铁的含量比，可以分别制成具有艳金色、黄金色和淡红金艳色金 色系列珠光颜料。云母铁系列此系列珠光颜料是在云母表面直接覆盖一层氧化铁薄 膜，根据氧化涂层厚度的不同可产生古铜、红棕、酒红、紫红、蓝绿等干 涉色，色彩鲜艳、光泽度强、着色力大，尽管本身是非金属，却能产生金 属光泽。彩色及着色系列此系列是在云母表面覆盖二氧化钛后再覆盖一层 其他透明的颜料结合而成的特殊的珠光颜料，它不但具有珠光效果，而且 还带有那些透明颜料所具有的迷人色彩。表9 Iriodin 100银白色系列女 口产 品TiO2 包

25、覆率/%粒径 /y m反射颜色描述Iriodin® 100银色珍珠291060银白光泽灿烂、银白珍珠Iriodin®103金红石纯银301060银白灿烂银白珍珠、金红石型Iriodin®111金红石细锻43<15银白非常光洁缎光泽、金红石型Iriodin®120 光泽缎38525银白修饰缎光泽Iriodin®123明亮光泽缎39525银白银白珍珠缎Iriodin®151珍珠光泽231110银白白色珍珠、金红石型Iriodin®153闪光珍珠1620100银白闪光珍珠、金红石型Iriodin®163微光珍珠14

26、20180银白特殊闪光效果、金红石Iriodin®10073 银色珍珠32150银白白珍珠光泽、金红石型注：Iriodin®系德国Merck公司产品表10 Iriodin 200彩虹干扰色系列女 口产 品Ti2包粒径颜色描述覆率/%/y m反射穿过Iriodin® 301金红石纯金57525金黄色淡紫色艳黄干扰色珠光Iriodin®250金红石白金431060金黄色紫色Iriodin®211金红石纯红58525赤紫色淡绿色红干扰色珠光Iriodin®215金红石红珍珠461060淡红紫色黄色青铜干扰色珠光Iriodin®21

27、7金红石紫铜珍珠471060淡红紫铜绿色红/蓝干扰色珠光Iriodin®219金红石淡紫色珍珠481060淡紫色淡绿色Iriodin®221金红石纯蓝62525青淡绿色Iriodin®223金红石纯淡紫色60525紫色苔苴口草蓝干扰色珠光Iriodin®2225金红石蓝珍珠521060蓝色橘色Iriodin®231金红石纯绿68525绿色淡红色绿干扰色珠光Iriodin®235金红石绿珍珠571060绿色红色Iriodin®249闪光干扰金2610125金色紫色Iriodin®259闪光干扰红2910125赤紫色绿

28、色Iriodin®289闪光干扰蓝3410125青色黄色Iriodin®299闪光干扰绿3610125绿色赤色导电系列导电系列是将固溶含锑氧化锡的微粒子包覆于云母表面 而成。与传统导电颜料相比，本产品具有较明快的色调，可用于非导电材 料的抗静电表面处理（如地板、电脑外壳、非金属油缸等）。也可以用于微 电子领域电压敏感产品的抗静电包装。表11 Iriodin 300金色彩光系列女 口产 品TiO2 包覆率/%粒径 /u mFe23包覆率/%描述Iriodin® 300金色珍珠3810603艳金色Iriodin® 302 金色缎4852510缎光泽金色珍珠I

29、riodin® 303皇家金色23106022淡红艳金、金红石型Iriodin® 306奥林匹克金色16106024Iriodin®309奖章金色3610608Iriodin® 320明亮金色珍珠3810604黄金色Iriodin® 323 皇家金色缎2652526高遮盖缎金色珍珠、金红石型Iriodin® 351阳光金色珍珠315 1007深金光泽珍珠Iriodin® 355闪光金色15101005闪光亮金珍珠、金红石型表12 Iriodin 500金属彩光系列女 口产 品Fe23包覆率 /%粒径 /u m描述Iriodi

30、n®500 青铜381060艳青铜珍珠Iriodin® 502 棕红421060艳棕红色珍珠Iriodin® 504 红461060艳葡萄酒红珍珠Iriodin® 505 紫红491060Iriodin® 507 宝石红541060Iriodin® 502 青铜缎44525缎光泽青铜珍珠Iriodin® 522 红棕缎54525缎光泽棕红色珍珠Iriodin® 524 红缎58525缎光泽葡萄红Iriodin® 530闪光青铜2610100闪光亮青铜珍珠Iriodin®523闪光红棕321012

31、5Iriodin®534 闪光红34101252.5.3 珠光效果的表征通常制备珠光型塑料制品的工艺主要有两种，一是添加珠光颜料；二是 先用CaC3填充，然后釆用双向拉伸。工业生产中以第一种添加剂珠光颜料 工艺占主导地位。由于珠光颜料不同于其他的一般颜料，从而使珠光颜料 具有不同于普通颜料的加工、使用特点。要得到最佳的珠光效果，必须满23足以下三个条件：树脂的透明性好；着色颜料要均匀分散；珠光颜 料的云母片晶在塑料中应该尽可能平行取向。因此，如何表征珠光颜料在 塑料中的应用效果已经成为工业生产中必须解决的问题之一。通常是将珠 光颜料与载体树脂和助剂共混经过挤出成型制成样板，然后釆用色

32、度仪和 积分球仪进行白度和反射率的测定。银色系列珠光颜料是以天然云母薄片为基材，以二氧化钛及其他金属或 非金属氧化物包膜而成。云母是多种铝硅酸盐矿物的总称。粒度较粗的云 母钛珠光颜料，其光泽较强，但着色力较弱。颜料的着色力是指达到某一 特定颜色所需的颜料量，珠光颜料是颜料中的一种。而颜料着色能力的强 弱可以通过塑料制品的反射率大小来判断。因此，可以使用白度仪通过反 射原理来测定珠光材料在塑料制品中的白度值，最终达到测量珠光颜料对 塑料制品的着色能力的目的。即珠光颜料的着色力可以用白度值来表征。塑料的白度和珠光颜料的用量有关，通常白度随用量增加而增加，但一 般用量以不超过1.5%为最佳。当然白度

33、也随树脂的种类不同而变化。就PS、 PP和ABS三种树脂相比，在用量相同的情况下PS的白度最小，而ABS 的白度最大。这是因为PS为透明塑料，PP为半透明塑料，而ABS为不透 明、淡黄色塑料，它们对光线的反射能力依次增强。这样，由于载体树脂 本身白度值的变化，影响了珠光颜料在塑料中的着色能力。树脂本身的透明度是影响珠光效果的主要因素之一。树脂的透明度高， 光线透过性强，光线就能射入树脂内部，经过珠光颜料片晶的层层反射后 而表现出较好的珠光效果；树脂透明度差，部分光线不能进入树脂内部， 导致珠光颜料片晶的反射光强减弱，珠光效果变差。相同种类的珠光颜料在PS、PP和ABS塑料中测得的折射率依次减小

34、，珠光颜料在塑料中的珠 光效果为 PS > PP > ABS。在使用白色珠光颜料时，除了测白度以外，还应测黄度值。产生黄光的 主要原因为白色塑料对可见光中短波一侧的蓝光有轻微吸收。而荧光增白 剂（OB)发出荧光的波长在430460nm之间，呈蓝色，恰好弥补了白色塑 料因反射光中蓝光不足而稍带黄色的缺陷，提高了它们的白度。因此在实 际生产中加入珠光颜料的同时常加入少量的荧光增白剂，以降低塑料的黄 度，提高塑料制品的白度。通常云母钛颜料的折射率越高，珠光效果也就越好。表13为国产的XJ、 XF牌号珠光颜料与德国的Iriodin系列颜料在PP塑料中的白度及反射率。表13珠b光颜料在PP塑

35、料中的白度及反射率S编号类型白度黄度反射率折射率珠光光泽®1无59.7639.6411.47J-1国产65.1131.1625.811.72差J-2国产+OB66.5928.8426.311.74差F-2国产+OB66.9234.8329.201.82较好1-100Iriodin69.4829.5432.261.92较好1-120Iriodin75.9132.2541.822.19较好珠光颜料的反射率或珠光效果受用量的影响。在一定范围内珠光颜料用 量增加，其反射率呈先增大后下降的趋势，通常在1.5%左右时达到最大值。 这和珠光颜料在塑料中的排列和取向有关。当用量少时，颜料在塑料中的

36、排列杂乱无章，使用量增加，云母片晶在塑料加工过程中自动位移而逐步 完成取向，使之具有最大的反射率。但过量的珠光颜料用量会使定向排列 过程中发生相互间的干扰，从而使珠光效果下降，图7为珠光颜料与反射 率之间的关系。5050505055443322率射反0.250.511.52珠光颜料用量/% (质量）图7珠光颜料用量与反射率的关系曲线2.6 白色母料白色母料是BOPP白色薄膜和珠光薄膜的专用母料，用来降低薄膜的透 光率，增大遮光度。表14为常用的白色母料的牌号。表14 常用的白色母粒牌i号生产厂牌号有效成分有效成分 含量/%加入量/%SchulmanP8555LMP8555SCP80560P83

37、77钛白粉钛白粉钛白粉钛白粉55556070520ConstabFK8036PP钛白粉55520佛山运通塑 料助剂厂ZB510ZB520ZB530进口金红石型钛白粉 国产金红石型钛白粉 国产钛白粉555555815/36(白膜、芯层/珠光白膜） 815/36(白膜、芯层/珠光白膜） 815/36(白膜、芯层/珠光白膜）2.7 增挺母料增挺母料是BOPP烟膜专用母料，它是由增挺剂与基体树脂组成，增挺 剂一般釆用的是某些具有刚性链段的低分子量聚合物，这种聚合物的加入 可以提高薄膜的拉伸强度、弹性模量和热收缩率，并且可以改善薄膜的光 泽度和雾度，添加量一般在10%20%左右。但添加量过高，会导致薄膜

38、变 脆，生产和分切时薄膜容易断裂。常用的增挺母料牌号见表15。2.8 消光母料消光母料为BOPP消光膜专用母料，可使薄膜表面的光泽度下降到7%(45。）以下。表16为常用消光剂聚丙烯母粒的牌号。表15 常用增挺剂聚丙烯母粒牌号生产厂牌号有效含量 /%加入量/%载体备注SchulmanOPR6240CPS582CPS594CPS5851520均聚PP 均聚PP 均聚PP 均聚PP-H-* =t芯层-H-* =t芯层-H-* =t芯层-H-* =t芯层ConstabMA09236010 14均聚PP-H-* =t芯层佛山运通塑料助剂厂ZT8125018 22均聚PP-H-* =t芯层表16 常用消

39、光剂句聚丙烯母粒的牌号生产厂牌号性能MIg/10min有效成分加入量/%备注SchulmanDUL3636DP17DUL3636DUL3636DP18DUL5050HF1消光 消光 消光 白色消光a -烯烃预混物100表层表层表层表层佛山运通塑 料助剂厂XG630XG630-IIXG630-CXG660消光1.61.8 1.92.0 2.12.3 1.82.0表层表层表层表层3 BOPP母料的生产原理为了使添加剂均匀的分散到聚丙烯中，一般将添加剂预分散在基体树脂 中制成母料，然后以母料的形式加入到聚丙烯中制成所需的BOPP制品， 从而用少量的添加剂而获得很好使用效果。为了使添加剂达到在聚丙烯中

40、充分分散和均匀混合的目的，在母料的制 备中，就要考虑添加剂的分散、细化和稳定化问题。3.1添加剂的分散方法添加剂分散通常由润湿、细化两个过程来实现。化学反应得到的添加剂 经过过滤、干燥等过程会引起其粒子的结块团聚，生成凝聚体。虽然凝聚 体经过研磨成为细小颗粒，但粒径仍然较原生粒子大许多倍，不能直接应用，必须进行分散处理。3.1.1润湿润湿过程是添加剂和分散剂混合，并使分散剂进入添加剂凝聚体中，降 低添加剂之间的吸引力，降低添加剂细化过程所需能量的过程。由于分散 剂种类不同，其润湿效果不同。用于聚丙烯着色的二氧化钛颜料分别用白 油、液体石蜡、低分子聚乙烯蜡等分散剂润湿，其润湿效果通过显微镜观 察

41、为：聚乙烯蜡最佳，其余二者效果甚差，这与分散剂的粘度以及与添加 剂的亲和力有关。3.1.2细化细化过程是添加剂粒径减小的过程，通常用剪切力来克服粒子间的凝聚 力，细化方法有三：a干混法干混法是将添加剂和粉状、颗粒状树脂通过高速搅拌，以 树脂和添加剂颗粒之间的撞击而使之细化。干混时，所用树脂形式以粉状为好，这是由于粉状树脂具有较大的表面 积，在混合过程中容易和更多的添加剂碰撞，使其较好地粉碎，并在以后 的熔化过程初期，使剪切力有效的传递。干混时，表面硬度大的树脂粉碎 效果较好，因为它容易把颗粒粉碎。同时，细化还与添加剂的形状、大小 和软化温度等有关，也和添加剂本身性质有关。b液体介质法液体介质法

42、是通过液体介质传递剪切力，使添加剂的 团聚体或者凝聚体破碎。常釆用的设备为三辊研磨机、砂磨机等。一般粒 度可降至10 m左右。c熔融剪切分散法这种方法是将添加剂与粉状、颗粒状的树脂混合 体熔融通过剪切区，使添加剂分散的过程。熔融剪切分散质量的好坏，与 高聚物熔体粘度有关。熔体粘度大，分散效果就好一些，但是粘度太大又 不利于分散。熔融剪切混合法常用的设备为二辊塑炼机、密炼机、双螺杆 挤出机等。3.2分散状态的稳定化被分散的添加剂经过分散细化后，粒径减小，表面积增大，因此表面自由能增加，也由此产生细化再凝聚的不稳定性。为此，在已经粉碎添加剂所形成新的表面上吸附一包覆层，降低其表面功能，即使粒子再碰

43、撞也不会再次凝聚。这对BOPP母粒的制造是一个很关键的工艺过程。目前在BOPP母料生产中，国内外对实现添加剂分散稳定化有两种方法。一种方法为在添加剂生产过程中，当其处于原生颗粒时，使表面包覆一层活性剂或者处理剂，用量为添加剂量的5%左右。第二种方法为在细化处理时加入一定量的低分子聚合物使其包覆在添加剂表面，用量为添加剂量的40%60%，所得添加剂为预处理添加剂，上述两种方法处理的添加剂制得的添加剂母粒，粒度<1 u m。4 BOPP母料的生产工艺为了充分发挥添加剂的作用或均匀分散，必须通过润湿、细化和稳定化以及与塑料均匀混合等过程。这些过程可以通过不同的设备及方法得以实现。干混-熔融剪切

44、法是固体添加剂母料最常用的方法，其典型工艺流程为： PP树脂、添加剂卜（高速加热）搅拌混合一（单、双螺杆）挤出造粒一BOPP母料 分散剂)由于不同的膜制品对各自所需的母料要求不同，不同母料有其独特的 生产工艺。以白色珠光母料为例，加以介绍。由于珠光颜料多为无机化合物，为使其很好地分散于聚丙烯树脂中， 并且与树脂有一个很好的相容性，要用偶联剂处理珠光材料，同时加入少 量分散剂。常用的偶联剂有钛酸酯、铝酸酯和硅烷类，一般用复合型偶联 剂更好一些。在白色珠光母料中常釆用的配方如表17。由于CaC3的价格低廉，用量较大，所以它的粘度对珠光膜的性能影响 很大。一般而言，CaC3的粒度大，膜的表观密度和强

45、度都会降低，表18 的数据说明CaCO3的粒度在35 u m为好。表17两种白色珠光母料配方IIIPP40%PP+有机物45%珠光粉5%珠光粉5%CaCO350%CaCO350%其他5%其他有机物5%表18 CaCO3的粒径对珠光膜性能的影响CaCO3粒径区域 /u m珠光膜性能表观密度 / (g/cm3)拉伸强度 (MD/TD) /MPa外观珍珠光泽10 250.5682.5/95.7粗糙暗5150.5895.9/144.2树枝状分散较好3100.6298.9/152.9分散均匀好350.65104/157分散均匀很好130.73110.9/175.9有白点好除了上述原料外，在生产珠光母料时

46、，还必须加入颜料分散剂和钛白 粉。前者是为了颜料能很好分散，后者是为了增加遮盖能力和增加白度。当加入钛白时，一般加入量为5%。偶联剂和分散剂的总量为3%为好。通常白色珠光母料可釆用图8的工艺制备。把CaCO3放入混合机中，开锅干燥，然后低速加入偶联剂混合5min，加入载体、助剂高速混合，混合10min，最后投入珠光颜料1min，后出锅、 造粒。分散剂活性Tl2混合偶联剂一捏合载体CaCO3珠光母料图8 珠光母料制备工艺流程此外，在母料使用过程中，应注意以共聚物为载体的母料可以用于均 聚物，以均聚物为载体的母料不可用于共聚物。5 BOPP母料发展的新趋势英国AMI咨询公司对欧洲最大的50家塑料母

47、料生产厂商调研后得出结论， 欧洲热塑性塑料母料工业由5个最大的厂家控制，它们是总部在德国的 Schulman公司、卢森堡Ampacet公司、瑞士Clariant公司、比利时Cabot公司 和比利时PolyOne公司。这5家公司的产量占欧洲总量的60%。为适应快速 增长的塑料制品市场，成立了许多专门化的助剂母料公司，如BOPP (双向 拉伸聚丙烯）薄膜需求旺盛促进了成立专用助剂母料生产厂的发展， Schulman、Mutibase、Constab和Ampacet公司在该领域都有较好的表现。由于市场对高品质薄膜的要求不断提升，更多、更适合市场需求、具 有特殊功能及用途的新产品脱颖而出。激光镭射膜、

48、可降解膜、合成纸、 抗菌膜等生产工艺较复杂的市场需要的附加值较高的产品都成为各厂家瞄 准的对象。为更好的适应BOPP膜制品的需要，出现了非迁移性的抗粘连和爽滑添加剂母料、抗菌母料、降解母料及多功能组合母料等BOPP母料发展的新趋势。表19 舒尔曼非迁移性添加剂母料的牌号牌 号性能载体颗粒大 小/u m有效成分有效成分 含量/%备注IL2582SCIL2580SC热爽滑共聚PP表层表层IL3583SCIL3580SC热爽滑共聚PP表层表层ABPP02/05/10均聚PP2/ 4/4合成硅石4/ 5/5表层，复合高光泽膜ABPP02SC三元共聚PP表层ABPP05SC三元共聚PP4合成硅石5表层A

49、BPP10SC抗粘三元共聚PP表层ABPP244均聚 PP2合成硅石2表层，浅网印刷ABPP057F均聚 PP5合成硅石5表层，厚表层BOPP膜ABPP23SC三元共聚PP25表层，烟膜、高光泽膜ABVT1803硅酸盐5表层ABVT180V抗粘共聚PP5.5合成硅石5表层，高光泽膜ABVT18NG均聚PP3玻璃微珠5表层，极低雾度，极佳光泽ABVT19NSC抗粘3合成瓷土表层ABVT22均聚PP45表层，普通用途ABVT23均聚 PP25表层 0.81.0 uABVT24均聚 PP65表层，>2.0 uABVT22SC爽滑/抗粘三元共聚PP4聚合物5表层，普通用途ABVT23SC三元共聚 PP2聚合添加剂5表层，0.81.0 uABVT24SC三元共聚 PP6聚合添加剂5表层，>2.0 uABVT26NSC三元共聚PP4聚合物5表层，偶联剂ABVT30SC三元共聚PP4.5有机添加剂5表层，1.6uABVT34SC爽滑/抗粘三元共聚PP2有机添加剂5表层，0.81.0 uABVT34均聚PP2有机添加剂5表层，0.81.0 uABER11SC爽滑/抗粘共聚PP芥酸酰胺、 硅石表层非迁移性抗粘连和爽滑BOPP母料