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塑料薄膜用表面活性剂和助剂应用现状及发展趋向2

广州健创生物2018-11-07 07:48:13


文章来源:http://www.docin.com/p-64228798.html


近年来塑料薄膜的应用领域不断扩展,对薄膜的功能性要求越来越多。包装与农业是薄膜应用最大的两个市场,为了满足不同应用领域的特殊需要,已有多种表面活性剂和改性助剂开发出来。助剂改性已经成为实现薄膜产品功能化的简便而高效的手段。


5、热稳定剂

用于PVC包装材料制品的热稳定剂集中在开发取代镉、铅等重金属的无毒热稳定剂方面。

有机热稳定剂的开发是其中一个重要方面。有机锡稳定剂在透明性、色泽稳定性方面具有显着优势。有机锡产品的开发集中在甲基锡和无硫有机锡的研制。目前,国内有机锡热稳定剂生产初具规模。

随着环保的进一步要求,相关国家正陆续限制使用有机锡,这使钙/锌热稳定剂逐渐成为PVC热稳定剂无毒化的主流。随着国内钙/锌稳定剂技术的发展,其热稳定效率得到提高,陆续开发出高效钙/锌热稳定剂,可以部分或全部替代有机锡或钡镉锌热稳定剂,如:北京市化学工业研究院的液体复合钙/锌稳定剂MCZ系列。

而新型的绿色热稳定剂——有机类热稳定剂是PVC包装材料用热稳定剂无毒化最终的发展方向。


6、抗氧剂

包装材料因其应用的特殊性,如包装食品、化妆品等,对于抗氧剂的卫生性要求很高,尽管很多常见的抗氧剂作了毒性检验,但应用中仍难免让人担忧。新型抗氧剂维生素E具有优良的抗热氧化作用,本身无毒副作用,得到包装制品行业的青睐。

包装材料紧密贴近日常生活,且消耗量巨大,塑料包装废弃物的回收再利用问题更显得突出,由此对各类新型回收塑料专用添加剂产生了较大的需求。其中,专用抗氧剂可避免重复加工时树脂发生变黄、强度大幅度下降的弊病,利于回收工作的开展。但包装材料特别是薄膜材料,往往是多种树脂的复合物,一般的受阻酚和亚磷酸酯配合体系,对于混合体系的抗热氧化效果不大令人满意。开发回收包装材料的抗氧剂或加工稳定剂体系助剂正成为此类领域研究的热点。


7、阻隔剂

为防止各类气体透过薄膜,延长包装物质的贮存期,市场对新型阻隔型包装薄膜的需求越来越多。获得新型高阻隔包装材料除采用阻隔性优良的树脂和采用SiOx蒸汽进行表面沉积处理外,添加一定量的阻隔剂也是一种重要的手段。目前,阻隔剂以无机填料为主,如:层状水滑石和绢云母等,其形态往往是片状,在制品中以层状分布,通过增加气体与水汽在树脂中的扩散行程,降低气体的透过率。随着国内外对纳米材料的研究日益升温,纳米材料在包装材料上的应用,特别是用于具有良好阻隔效果产品的研究开发已在逐步开展。


8、农膜用助剂

目前,农用塑料薄膜制品以农用棚膜、地膜、畜禽饲养覆盖膜、水果蔬菜保鲜膜为主。对于农用薄膜助剂来说,使用的树脂不同、所需产品功能不同,所选用的助剂体系不一样。目前,国内外与功能性助剂有关的农用塑料制品主要采用聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯(EVA)树脂、聚氯乙烯(PVC)以及聚丙烯(PP)等。近些年,还出现了聚酯(PET)树脂薄膜。农塑助剂正是随着不同树脂的开发应用而不断发展起来。


9、防老化助剂

由于农业生产的特殊性,农塑制品长期暴露在风吹雨淋、阳光曝晒的户外环境中,农塑制品对耐侯性(防老化)的要求首当其冲。防老化体系一般由光稳定剂和抗氧剂按一定配比组成。光稳定剂和抗氧剂的选用需使两者具有协同效应,可同时抑制树脂在户外的光氧降解和热氧降解,才能获得较好的防老化效果。

用于PE和EVA的光稳定剂中,受阻胺类光稳定剂(HALS)的用量最大。目前广泛使用新一代的高分子量HALS,如622、944、N-30、3346等。PVC树脂在加工使用中会产生酸性物质,导致硷性HALS失效,所以一般不使用该类光稳定剂,通常选用紫外线吸收剂。但随着新型热稳定剂效率的提高,HALS也开始在PVC中得到应用。

近年来,由于使用HALS的聚烯烃类大棚在使用中接触酸性农药,或硫磺熏蒸而导致提前老化“爆棚”,因此开发低硷性的耐农药型受阻胺光稳定剂成为目前国内外研究的热点。迄今,HALS的低硷性化有两种途径,一种是对HALS本身的官能团进行改进,如:受阻啶的N-烷氧基化等;另一种是复合改性,即在HALS品种中配合酸中和剂组分,来中和酸性物质,降低其对HALS的毒害作用。

当前,常见的协用抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯、硫代酯类辅助抗氧剂。近年来,酚类抗氧剂在原有受阻酚结构的基础上,发展了一些新型结构,其中比较重要的包括半受阻酚、双酚单丙烯酯类化合物。同时,针对农膜的应用特点,具有金属离子螯合作用的抗氧剂成为具有组合功能的新产品,得到一定应用。


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