26872638_BOPP专用料对薄膜的性能影响研究

作者简介:方文彬(1970-),男,高级经济师,研究生,主要从事BOPP 薄膜的生产技术研究与管理方面工作。
收稿日期:2022-01-07
0 引言
BOPP 薄膜的主要原料聚丙烯(PP )是五种最常
用合成树脂之一
[1]
,优异的热塑性让PP 具备了很好
的可加工性,从而使得BOPP 薄膜作为包装材料被广泛应用于各个行业,成为名副其实的“包装皇后”[2~3]。然而,最初的BOPP 薄膜主要聚丙烯和少量添加剂经过熔融拉伸制得,存在着表面能低,力学性能一般,光学性能不好等缺点,被极大的限制了其应用途径
[4~6]
。为了解决这些问题,国内外众多学者研究了
爽滑添加剂和抗粘连添加剂等对BOPP 薄膜产品性能的影响,同时也开展了BOPP 薄膜生产工艺条件(比如电晕等)对产品性能的影响研究,研究成果有效提高了BOPP 薄膜的表面张力、力学性能和可加工性等
[7]
。随着下游产品对BOPP 薄膜性能需求的进一步提
高,为了更便捷的制备BOPP 薄膜和更好的性能,国内外厂家又竞相研发了BOPP 薄膜专用
[8]
,主要研
究了专用料自身的MFR 、分子结构和力学性能等[9~10]
却鲜有BOPP 专用料对薄膜产品性能具体影响的研究,所以本文选取HP425J 专用料和T36F 专用聚丙烯两种BOPP 母料制备成BOPP 薄膜,并对薄膜产品的力学性能、表面张力和光学性能进行了研究。
1 实验
1.1 主要原材料及设备
BOPP 专用聚丙烯树脂:T36F ,分子质量分布
BOPP 专用料对薄膜的性能影响研究
方文彬
(贵州金田新材料科技有限公司,贵州  黔南  550600)
摘要:BOPP 专用料由于具有优异的性能而被广泛应用于BOPP 薄膜,为了研究BOPP 专用料对薄膜产品性能的影响,利用三层共挤方式分别制备了BOPP 专用料和专用聚丙烯两种BOPP 薄膜,并对薄膜产品的力学性能、表面张力和光学性能进行了表征。 研究结果表明,BOPP 专用料薄膜比专用聚丙烯BOPP 薄膜的纵向拉伸强度提高了25 MPa ,横向拉伸强度提高了43 MPa ,力学性能更好;BOPP 专用料薄膜的表面张力更高,且能维持更长时间;BOPP 专用料薄膜的透光率比专用聚丙烯BOPP 薄膜高出2.6%,雾度下降0.5%,综合光学性能优于专用聚丙烯BOPP 薄膜。
关键词:BOPP ;表面张力;力学性能;专用料中图分类号:TQ325.14
文章编号:1009-797X(2022)04-0024-04
文献标识码:B      DOI:10.13520/jki.rpte.2022.04.005
4.8,中国石油化工股份有限公司茂名分公司。BOPP 专用料:HP425J ,分子质量分布6.7,韩国PMC 公司。生产设备采用法国CELLER 双向拉伸聚丙烯薄膜生产线。
1.2 BOPP 薄膜的制备
采用成熟的BOPP 薄膜生产工艺,将BOPP 专用料吸入挤出机熔化,进行三层共挤,再分别经过纵向和横向拉伸,最后进行测厚、切边和电晕处理即可制得BOPP 薄膜,厚度20 μm 。以BOPP 专用聚丙烯树脂制备的薄膜编号为1#,以BOPP 专用料制备的薄膜编号为2#。
1.3 性能测试方法
BOPP 薄膜的力学性能采用万能材料试验机表征,根据GB/T 1040.3—2006标准的试验条件对 BOPP 薄膜进行测试,每个样品测试3次,取平均值。BOPP 薄膜的表面张力采用德国Kruss 公司生产的表面张力仪测试获得。BOPP 薄膜的光学性能根据GB/T 2410—2008标准测定,采用上海晶科股份有限公司生产的WGT -S 用可见光在 633 nm 处测试BOPP 薄膜的透光率和雾度值。
2 结果与讨论
2.1 BOPP专用料对薄膜力学性能的影响
为了研究BOPP专用聚丙烯树脂和BOPP专用料对BOPP薄膜力学性能的影响程度,采用万能材料试验机对1#和2# BOPP薄膜的拉伸强度和断裂伸长率进行了测试,薄膜样品尺寸为长度100 mm,宽度10 mm,厚度20 μm,每个样品测试3次,取平均值,测试结果如表1所示。
表1 不同原料制备的BOPP薄膜的力学性能
测试项目1#2#
拉伸强度 / MPa 纵向162187横向276319
断裂伸长率 / %纵向154167横向6271
从表1可知,与聚丙烯树脂制备的BOPP薄膜相比,专用料制备的BOPP薄膜的纵向拉伸强度提高了25 MPa,纵向断裂伸长率增加了13%;横向拉伸强度提高了43 MPa,横向断裂伸长率增加了9%。因此,使用专用料比聚丙烯树脂制备的BOPP薄膜力学性能更好。这是因为BOPP专用料比聚丙烯树脂的分子量分布更宽,其中高分子组分可以提高BOPP熔体的强度,而小分子组分则可以对高分子起到增塑作用,
进而提高熔体总体结晶速率以提升BOPP薄膜产品结晶度,从而提高BOPP薄膜弹性模量,最终导致BOPP 薄膜力学性能提升。仔细对比BOPP薄膜在纵向、横向上的拉伸强度,无论是1#还是2#,横向拉伸强度总是比纵向拉伸强度高出65%以上,这是由于晶体材料的力学取向性引起的,显然,BOPP薄膜在横向上具有更好的拉伸强度。在断裂伸长率上,却是纵向的比横向的高,意味着BOPP薄膜在纵向上可以承受更大的形变,这对BOPP薄膜产品的使用具有重要指导意义。
2.2 BOPP专用料对薄膜表面张力的影响
为了考察BOPP专用料对BOPP薄膜产品表面张力的影响,分别采用BOPP专用聚丙烯树脂和BOPP 专用料制备了20 μm厚度的BOPP薄膜,利用表面张力仪测试了BOPP薄膜表面张力在45天存储期内的变化,每次选取3个不同点测试,以其平均值表示表面张力结果,如图1所示。
从图1可以看出,BOPP专用料薄膜的表面张力在45天存储期内的变化趋势与专用聚丙烯BOPP薄膜类似,总体呈现出表面张力先快速下降然后趋于平稳的走势。随着存储时间变长,BOPP专用料薄膜的表面张力逐渐下降,尤其在7天之内下降很快,在30天后达到稳定。这主要是因为高压电晕过程破坏了BOPP母料的力学取向性,引起了BOPP薄膜产品内的应力松弛速度下降,导致产品下线的前几天表面张力下降速度较快,而经过一段时间后,薄膜内的极性基团会缓慢的迁移到BOPP薄膜表面以弥补损失的自由基团,达到一种微弱的平衡,所以体现为表面张力
平稳。
图1 不同原料制备的BOPP薄膜表面张力随时间的变化仔细观察图1还可以发现BOPP专用料薄膜的表面张力不仅在下线时比专用聚丙烯BOPP薄膜高,而且随着存储时间变长, BOPP专用料薄膜的表面张力一直比专用聚丙烯BOPP薄膜高。BOPP专用料的分子量分布比较宽,分子长链和短链都大量存在,更有利于BOPP薄膜内极性基团的运动,使得极性基团能够较快的从内部补充到表面,从而能长时间维持较高的表面张力,因此比专用聚丙烯BOPP薄膜的表面张力更高。综上分析可知,BOPP专用料可以有效提高薄膜的表面张力,有利于薄膜产品的印刷。
2.3 BOPP专用料对薄膜雾度和透光率的影响
BOPP专用料的相对分子质量分布对薄膜的综合性能有重要影响,因此定量研究了不同分子质量分布的BOPP母料对薄膜光学性能的影响。首先分别采用BOPP专用聚丙烯树脂和BOPP专用料制备了薄膜样品,然后根据GB/T 2410—2008标准对薄膜的透光率和雾度进行了测试,最后得到结果如图2所示。
由图2可知,BOPP专用料薄膜的透光率高达97.7%,比专用聚丙烯BOPP薄膜高出2.6%;BOPP 专用料薄膜的雾度仅有0.7%,比专用聚丙烯BOPP薄膜下降0.5%,显然,BOPP专用料薄膜的综合光学性
能优于专用聚丙烯BOPP 薄膜。这是因为BOPP 专用料的质量分布广,长链与短链互相配合,引起其熔体流动速率的增大,不仅提高了材料的延展性,还有利于提升加工过程中塑化的均匀性,因此BOPP 专用料制备的薄膜均匀性更好,透光率更高,雾度更低。研究结果表明,选择质量分布更广的BOPP 专用料可以获得更均匀的BOPP 薄膜,有利于提高透光率和降低
雾度。
图2 不同原料制备的BOPP 薄膜对雾度和透光率的影响
3 结论
本文选取分子量分布相差较大的HP425J 专用料和T36F 专用聚丙烯两种BOPP 母料,利用三层共挤方式分别制备了BOPP 薄膜,并对两种薄膜产品的力学性能、表面张力和光学性能进行了测试。研究了BOPP 专用料对薄膜产品性能的影响规律,得出如下结论:
(1) BOPP 专用料比聚丙烯树脂的分子量分布更宽,可以提升BOPP 薄膜产品结晶度,从而提高BOPP 薄膜弹性模量,有效增大了拉伸强度和断裂伸长率,所以BOPP 专用料薄膜力学性能更好。
(2) BOPP 专用料薄膜的表面张力在每个储存时间
都比专用聚丙烯BOPP 薄膜高,且具有更长的表面张力松弛时间,BOPP 专用料可以有效提高薄膜产品的表面张力
(3) BOPP 专用料薄膜的透光率比专用聚丙烯BOPP 薄膜高出2.6%,雾度下降0.5%,综合光学性能优于专用聚丙烯BOPP 薄膜。选择质量分布更广的BOPP 专用料可以获得更均匀的BOPP 薄膜,有利于提高透光率和降低雾度。参考文献:
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Research on the effect of BOPP special material on film properties
Fang Wenbin
(Guizhou Jintian New Material Technology Co. LTD., Qiannan 550600, Guizhou, China)
Abstract: BOPP special materials are widely used in BOPP films due to their excellent properties. In order to study the effect of BOPP special material on the properties of film products, two types of BOPP films, BOPP special material and special polypropylene, were prepared by three-layer co-extrusion, and the mechanical properties, surface tension and optical properties of the film products w
ere characterized. The research results show that the longitudinal tensile strength of the BOPP special material film is increased by 25 MPa,
the transverse tensile strength is increased by 43 MPa, and the mechanical properties are better than that of the special polypropylene BOPP film. The surface tension of the BOPP special material film is higher and can be maintained for a longer time. The light transmittance of the BOPP special material film is 2.6% higher than that of the special polypropylene BOPP film, and the haze is reduced by 0.5%. The comprehensive optical properties are better than the special polypropylene BOPP film.
Key words: BOPP; surface tension; mechanical properties; special material
(R-03)
风电树脂龙头聚合科技2021年净利4141万元
Polytech has made a net profit of 41.41 million yuan in 2021
2022年3月3日,聚合科技发布2021年度业绩报告称,2021年实现营业收入6.6亿元,同比增长67.12%;净利润4 141万元,同比下滑20.81%。
聚合科技主营业务为风电叶片用环氧树脂、电子封装用环氧树脂、粉末涂料、有机硅和复合新型材料的研发、生产和销售,其中最主要的收入来源是风电叶片环氧树脂,占比为73%。主原料基础环氧树脂的供应商主要为扬农锦湖、巴陵石化、三木、长春化工和亨斯迈,下游客户较为集中,明阳智能占了年度销售额的65%以上。
2021年,聚合科技营业收入较上年增长了67%,主要系2021年度风电行业在明确政策指引下持续发展,主要产品销量有所上升,同时主要原材料价格上涨并向下游传导,公司主要产品价格呈不同程度上涨,因此营收上涨。
净利润同比下降了20%,因公司主要生产成本为原材料成本,报告期内原材料受国际和国内供应偏紧、价格上升导致毛利下降所致,同时研发费用和管理费用年内也有较大比例的提升。
近两年,中国风电行业较为火热,也成为有效拉动环氧树脂下游消费的重要领域。
目前,国内风电叶片用环氧树脂基本形成以美国瀚森、美国欧林、道生天合、上纬新材、聚合科技和惠柏新材等公司的多元角逐格局,竞争也非常激烈。
多供应商有利于控制原料成本。2021年,主原料环氧树脂价格飞涨,风电树脂企业不同程度承压,聚合科技2021年的营收较2020年的“特殊年”增长了67%、利润小幅下滑,这个成绩已相当不错。同样作为上
市公司的上纬新材,在运费和原料成本大幅增加的压力下,2021年净利锐减了9成,难怪上纬要斥巨资增持美佳新材。
摘编自“挖贝网”
山东一大型轮胎企业完成战略重组
A large tire company in Shandong completes strategic reorganization
2022年2月26日,山东地矿慧通特种轮胎有限公司战略重组暨股权转让签约仪式在济南市莱芜区举行,由枣矿集团对地矿慧通特种轮胎公司进行战略重组。
在与会人员的共同见证下,枣矿集团、鲁地投资、地矿慧通签订了股权转让协议。山东地矿慧通特种轮胎有限公司正式纳入枣矿集团橡胶板块。
据悉,此次股权转让是山东能源集团大力推进产业整合、资源优化的重要举措,将能有效发挥枣矿集团高端橡胶轮胎产业的管理技术专业优势,进一步拉长产业链条、丰富产品种类、增强市场竞争力。
刘永安要求地矿慧通公司进一步加强能源集团内部需求协同,拓展与省内外龙头企业配套业务,着力做优做大做强,实现可持续发展。
枣矿集团党委委员、副总经理、枣矿橡胶公司董事长、总经理刘永安,云鼎科技党委副书记、董事、鲁地投资董事长于清,莱芜区委副书记、区长李光辉等领导出席仪式。
摘编自“聚胶”
(R-03)

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