BOPP 膜所用主料為均聚物聚丙烯 BOPP 膜級專用料，等規度在 97 % 左右，熔體指數 2.0 g/10min 左右。我國 BOPP 膜生產初期所用聚丙烯主要源于進口，目前基本上國內自行生產，如上海石化、燕山石化、茂名石化等均能生產 BOPP 膜聚丙烯專用料，而且產品性能穩定，能滿足生產線和市場的要求。

 

 

 

       生產熱封型薄膜時，除聚丙烯外，還需要熱封料。熱封料一般為乙烯-丙烯二元共聚物或乙烯-丙烯-丁烯三元共聚物，熱封料只加在薄膜表層，在較高溫度下通過封合機可以使薄膜相互粘合，簡稱熱封性。三元共聚物的起封溫度比二元共聚物的溫度低，因而熱封溫度范圍較寬。目前，我國 BOPP 膜行業所使用的熱封料大部分來源于進口，也有一部分使用國產料。

 

       BOPP 膜用功能性添加劑

 

       BOPP 膜生產線自動化程度高，生產速度快，每天原料的消耗量大，BOPP 功能性助劑添加量少，一般為數千 PPM。生產過程中，不可能像生產 CPP 或吹塑膜那樣將少量的助劑與大量的聚丙烯混合，因此，實際生產應用中，通常將各種助劑與聚丙烯按一定比例混煉制成母料，再將母料投入生產中，以增加助劑的分散性和均勻性。BOPP 功能性添加劑母料的種類較多，包括抗靜電母料、爽滑母料、增剛母料、增透母料、珠光母料、增白母料、防粘連母料、合成紙母料、防霧滴母料、消光母料、抗氧化母料等。

 

       1、抗靜電母料

 

       抗靜電母料中所采用的抗靜電劑多為單硬脂酸甘油酯和乙氧基胺的復配物。抗靜電劑的作用機理是：通過抗靜電劑有機物中的親油基與聚丙烯相互作用增大它在聚丙烯中的相容性；另一方面，通過抗靜電劑中的親水基與空氣中的水相互作用，達到消除薄膜表面所積累的靜電荷。在 BOPP 薄膜的實際生產中，通常加入適量的抗靜電劑，以消除  BOPP 薄膜在生產和使用過程中因摩擦所產生的靜電。抗靜電劑是遷移性較強的表面活性劑，使用中通常加入薄膜的芯層，以保證薄膜產品的中、長期抗靜電效果。

 

       BOPP 薄膜產品抗靜電劑的用量與市場對產品的要求有關，對于抗靜電要求高的 BOPP 薄膜（例如包裝粉末和粉塵產品），抗靜電劑的用量可加大。但特別值得注意的是，由于抗靜電劑是低熔點的表面活性物質，它遷移到薄膜表面形成一薄薄的有機層，隨著環境溫度的降低，薄膜在收卷過程中因張力所產生的內應力和徑向壓力會使有機層凝固，從而導致薄膜粘連。因此，在實際的 BOPP 薄膜生產中，除在薄膜芯層加入抗靜電母料外，通常在表層加入無機硅類的防粘連劑，以消除抗靜電劑所帶來的負作用。

 

       2、增滑母料

 

       BOPP 膜增滑母料是將潤滑劑與聚丙烯按一定比例通過單螺桿或雙螺桿擠出機混煉而成。在 BOPP 膜生產中，所應用的潤滑劑主要有芥酸酰胺、油酸酰胺、乙撐雙硬脂酸酰胺和有機硅潤滑劑等。芥酸酰胺和油酸酰胺具有良好的外潤滑性，芥酸酰胺比油酸酰胺耐高溫性好，分解溫度高達 220 ℃，比較適合聚丙烯母料的生產和 BOPP 薄膜的生產。

 

       而油酸酰胺的分解溫度在 180 ℃ 左右，實際的母料生產中常加入抗氧劑等助劑，以提高它的耐高溫能力。乙撐雙硬脂酸的外潤滑性較差，內潤滑性中等。這 3 種潤滑劑，均屬遷移性物質，通常加入到薄膜的芯層，它們遷移到薄膜表面形成一薄薄的潤滑層，降低薄膜的摩擦因數。在對薄膜進行電暈處理的情況下，遷移尤其強烈，往往在薄膜表面“噴霜”，因遷移物影響薄膜的霧度，因此實際生產中，在滿足技術指標的前提下，應盡可能控制它的用量。有機硅潤滑劑是一種非遷移性物質，其外潤滑效果較好，而且在較高的溫度下，其外潤滑效果（例如 80 ℃）良好，比較適合 BOPP 香煙包裝膜的包裝運行要求，因此，被廣泛應用于 BOPP 香煙包裝膜的生產中，因它屬非遷移性物質，故只能用于  BOPP 香煙包裝膜的表層。

 

       3、增剛母料

 

       增剛母料是一種改性材料，它由均聚物聚丙烯與改性增剛材料按一定比例混煉而成。目前增剛材料有兩類：1、從天然松香油和橙子油合成的萜類高分子化合物；2、烴類聚合物。增剛母料能顯著改變均聚物聚丙烯的性能，賦予純聚丙烯薄膜所沒有的一些優異性能，例如在 BOPP 香煙包裝膜的生產中，加入 20 % 的增剛母料（母料中增剛材料的含量為 40 % 左右），能顯著改變香煙包裝薄膜的氣密性，從而有利于香煙香味的長期性；由于它具有良好的流動性，因此，它能降低螺桿與聚丙烯熔體剪切力；它能顯著改變薄膜的熱收縮率，使薄膜的熱收縮率較高，以適應香煙包裝緊湊的要求；此外，它還能改變薄膜的透明性和熱封性，降低薄膜的霧度，熱封溫度，以適應香煙包裝機高速包裝的要求。

 

 

 

 

       增剛母料的一個顯著特點是：能較大幅度地提高 BOPP 薄膜的拉伸強度和楊氏模量，薄膜經過一定時間的時效，其楊氏模量能提高 40 % 左右。增剛母料是迄今為止市場開發對 BOPP 薄膜改性范圍最廣的一種的母料，但由于它價格比較昂貴，目前主要用于高檔熱收縮香煙包裝薄膜的生產中。   

 

       4、增透母料

 

       增透母料的主要成分為聚丙烯和增透劑。目前國際市場上用增透劑主要為二芐叉山梨醇類有機物，其增透機理是通過改變聚丙烯結晶晶型，使結晶尺寸微細化，從而增加制品的透明性。

 

       增透劑又是一種成核劑，它能促使聚丙烯快速結晶，有利于提高制品的剛性，表面光澤度，以及熱變形溫度等物理機械性能。由于增透劑價格昂貴，而且 BOPP 聚丙烯專用料本身的透明度很高，因此，在實際 BOPP 膜生產中，除對透明度要求很高的薄膜品種外，其它普通用途的膜很少應用，但增透劑在流延膜，注塑制品中應用較多，因為這類產品的霧度一般較大。值得注意的是，增透劑只能降低聚丙烯本身的霧度，并不能消除或減少遷移性添加劑對薄膜霧度的影響。

 

       5、珠光母料

 

       珠光母料是生產 BOPP 珠光薄膜非常重要的添加材料，其主要成分是聚丙烯和超微細碳酸鈣顆粒及其它助劑。其產生珠光的原理是：薄膜在取向拉伸過程中，高分子鏈段通過構象變化適應外界機械力的取向，但碳酸鈣無機粒子不能被拉伸，因此高分子鏈段環繞無機粒子流動而產生了小的空氣隙，正是這些空氣隙破壞了薄膜的折光性質，從而賦予薄膜以珠光色彩。也正是由于這些小氣隙，使珠光薄膜的密度（0.7 g/cm³ 左右）遠低于普通BOPP薄膜的密度（0.91 g/cm³）。

 

       此外由于薄膜中存在大量的無機物粒子，使薄膜的霧度顯著增大（珠光膜的霧度一般為 85 % 左右），但這正是產品應用所要求的標準。珠光母料的質量對 BOPP 珠光薄膜的生產連續性（連續生產不破膜的時間）影響很大，而母料的質量又取決于無機物碳酸鈣粒子尺寸的大小，尺寸的均勻性和它在聚丙烯中的分散性。 

 

 

       6、增白母料

 

       增白母料是為改善白色不透明薄膜的白度而設計的，它在 BOPP 珠光膜中應用較多，其主要成分為鈦白粉和分散劑以及載體聚丙烯。母料中鈦白粉的含量可達到 70 %，良好的增白母料必須要求母料中鈦白粉分散性非常好，否則，易在薄膜中形成白色斑點，影響產品質量。增白母料一般加入到薄膜芯層，也可加到薄膜表層，其目的是增加白度。

 

       7、防粘連母料 

 

       防粘連母料分為有機防粘連母料和無機防粘連母料。有機防粘連母料的有效成分為開口劑，如芥酸酰胺、油酸酰胺、有機硅潤滑劑等。其防粘連的機理是：有機潤滑劑遷移到薄膜表面形成潤滑層，阻隔薄膜間易粘連物質（例如抗靜電物質）的直接接觸。

 

       此外，有機防粘連母料能降低薄膜表面的摩擦因數，增加薄膜間的相互滑動性和可剝離性，從而起到防粘連效果。無機防粘連母料的主要成分為二氧化硅和分散劑以及載體聚丙烯。其防粘連的機理是：通過將無機防粘連母料加入到薄膜表層，薄膜表面剛性的二氧化硅粒子在薄膜的制造過程會使薄膜表面粗糙，從而起到防粘連效果。由于無機防粘連母料中二氧化硅粒子的粒徑非常小（一般為 3.5 μm 左右），相互之間由于靜電作用容易產生凝聚，影響它在聚丙烯載體中的分散性，因此，無機防粘連母料必須含足夠量的分散劑。分散性不好的無機防粘連母料會在薄膜表面形成許多白色小斑點，影響薄膜的產品質量。無機防粘連母料由于含有大量的無機物，添加過多會影響薄膜的霧度，因此在滿足開口性要求的前提下，應盡可能地少加（添加量一般為薄膜表層的 1 - 2 %）。與有機防粘連母料不同，無機防粘連母料只能加入到薄膜表層。

 

       為節省企業成本和用戶的方便，現在，市場上開發了有機和無機防粘連復合型母料，值得注意的是，為充分發揮無機硅的防粘連效果，在使用時應把它加入到薄膜表層，因為無機硅不能遷移。

 

       8、合成紙母料

 

       合成紙母料是生產 BOPP 合成紙的專用母料。其有效成分為無機碳酸鈣粉末，仿紙改性劑和分散劑等材料。合成紙母料一般加入到薄膜芯層，如生產單面合成紙，即可加入到表層，BOPP 合成紙在國外發展較快，在國內只是起步階段，大部分合成紙母料來源于國外進口。

 

       9、防霧滴母料

 

       防霧滴母料主要用于包裝食品的 BOPP 薄膜中，大多數食品都是在加熱狀態下包裝，因食品含有水分，當溫度降低時，冷凝的水蒸氣會在塑料表面形成細小分散的水霧狀水滴，導致用戶看不清包裝袋里的食品，影響產品的感觀質量。加入防霧滴添加劑，能減低高聚物薄膜與水表面張力的差異，使凝結的水滴擴展成一片連續水膜層，從而增加包裝袋的透明度。防霧滴母料的有效成分為遷移性表面活性劑，使用時既可加入到薄膜表層，也可加入到薄膜芯層。

 

       10、消光母料

 

       消光母料是用來生產消光膜的 BOPP 功能性母料。其主要成分為 α 烯烴聚合物，因它的折光指數不同于均聚物聚丙烯的折光指數，導致兩相的交界面產生光的散射，從而使共擠型 BOPP 薄膜產生消光效果。消光母料一般用于表層，添加量為 100 %，消光膜表層的厚度一般為 3-5 μm，即能達到霧度為 80 %，光澤度為 10 % 左右的效果。

 

       11、抗氧化母料

 

       抗氧化母料主要用來防止聚丙烯及功能性添加劑在生產過程中氧化降解。它一般在生產線臨時檢修或長期停機時加入，可預防檢修完成或重新開機時，擠出機或模頭內產生碳化物。    

 

       BOPP 功能性添加劑母料是 BOPP 膜生產中非常重要的一部分，它直接決定了 BOPP 膜生產原料的配方和薄膜產品的性能。正是因為它非常重要，所以發展非常迅速，在我國 BOPP 膜生產的初期，大部分功能性添加劑母料來源于進口，而現在基本上都實現了國產化。可以肯定的是，隨著 BOPP 薄膜應用領域的拓寬，現行添加劑母料的性能不能滿足市場對薄膜性能的要求，將會有更多新的，高性能的添加劑母料被開發和應用。

 

（文章來源：中國塑協 BOPP 專委會整理）

 

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