PPA的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2014-05-09
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聚合物加工助劑（PPA）和穩(wěn)定劑體系能夠提高聚乙烯樹(shù)脂的性能從而使得聚乙烯這一用途為廣泛的聚合物的應(yīng)用領(lǐng)域得以繼續(xù)拓展，從單純的日常應(yīng)用延伸至以前不能實(shí)現(xiàn)的高性能應(yīng)用領(lǐng)域。
聚合物加工助劑有利于線型低密度聚乙烯（LLDPE）薄膜的生產(chǎn)，尤其對(duì)于加工性能不好的茂金屬線型低密度聚乙烯(mLLDPE)更為重要。PPA還在增加聚乙烯產(chǎn)出的同時(shí)降低了加工成本。
在聚合物的加工過(guò)程中，PPA遷移到擠塑鑄模和其他金屬表面可以起到潤(rùn)滑作用，防止鑄模堵塞，減少聚合物熔融分解，保證了薄膜制品的強(qiáng)度和外觀完好。采用PPA后，一般可以使擠出生產(chǎn)線提速2～3倍，而且解決了消除生產(chǎn)LLDPE吹塑膜和注塑膜中的凝膠、黑點(diǎn)、外觀缺陷和鯊魚(yú)皮等問(wèn)題，可以提高易加工的LDPE的摻混比例，降低薄膜的生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。PPA增加的加工成本一般為0.01歐元／千克。
上對(duì)PPA的研究工作進(jìn)展很快，幾年前，氟聚合物和氟彈性體PPA已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用。一些新型PPA可大幅提高聚合物的性能。2002年9月，、杜邦一陶氏彈性體公司向市場(chǎng)投放了采用專有技術(shù)生產(chǎn)的流變改性的氟彈性體VitonFreeflow系列產(chǎn)品，其用量比傳統(tǒng)加工助劑用量少。新型助劑顆粒圓粒徑大，能夠更有效的包覆在鑄模表面，成為更加耐磨和更具應(yīng)用價(jià)值的顏料和添加劑。助劑初的應(yīng)用集中在吹塑薄膜，但現(xiàn)在看來(lái)，應(yīng)用于注塑薄膜同樣具有優(yōu)越性，可以使加工商在提高產(chǎn)品性能的同時(shí)，節(jié)省10％以上的PPA成本。
2002年2月，泰良公司也增加了兩種氟彈性體PPA系列新產(chǎn)品，對(duì)彈性體分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，比目前同類助劑提高效率20％～30％，降低了使用成本。2003年上半年，泰良公司向推出一種低成本的氟聚合物PPA。這是一種全氟化聚合物。分子結(jié)構(gòu)與其他的有所不同。另外，泰量公司還致力于研究一種協(xié)合劑，減少物料內(nèi)部相互作用，預(yù)計(jì)為2003年底或2004年投放市場(chǎng)。
阿托菲納已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功一種氟聚合物Kynar Flex 2500,其熔點(diǎn)比其他Kynar系列的加工助劑的熔點(diǎn)低25℃，分散性能更好，專門(mén)為歐洲生產(chǎn)LLDPE和HDPE薄膜加工商而定制開(kāi)發(fā)生產(chǎn)，可望于2004年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。
美國(guó)Saint-gobain Advanced Ceramic公司正致力于研究一種氮化硼基PPA，并且命名為“CarboGide”．專為加工茂金屬LLDPE吹塑薄膜而設(shè)計(jì)的，具有更高擠出速率和更好的尺寸控制性能，可以控制摩擦，公司的科研人員仍在繼續(xù)優(yōu)化“CarboGlide”配方。另一種專門(mén)用于中相對(duì)分子質(zhì)量高密度聚聚乙烯（MMW－HDPE）吹塑薄膜以及茂金屬HDPE吹塑薄膜加工的PPA也正在研制中。該P(yáng)PA主要用來(lái)提高薄膜的光澤、透明度、硬度和阻濕性能。
用于聚乙烯的包裝穩(wěn)定劑也在不斷改進(jìn)，并將進(jìn)一步擴(kuò)大聚乙烯薄膜的應(yīng)用范圍。2003年三季度，大湖公司預(yù)計(jì)將投放一種包裝穩(wěn)定劑，專門(mén)用來(lái)防止鉻催化劑生產(chǎn)的HDPE薄膜顏色降解。顏色的改變，直接影響了薄膜在對(duì)顏色高敏感的應(yīng)用領(lǐng)域如食品和化妝品包裝中的應(yīng)用。今年，還將商業(yè)化生產(chǎn)一種含有防濕添加劑的包裝。該包裝可以防止薄膜在高濕地區(qū)吸濕。
2003年2月，瑞士汽巴（Ciba）精細(xì)化學(xué)品公司推出了一種包裝穩(wěn)定劑用于HDPE吹塑薄膜。這種穩(wěn)定劑不含壬基酚，性能優(yōu)越，不僅能滿足市場(chǎng)對(duì)環(huán)境友好穩(wěn)定劑的需求，而且減少起霜和凝膠。與此同時(shí)，科萊恩（Cledant）公司也向市場(chǎng)投放了另一種穩(wěn)定劑，該穩(wěn)定劑總體上可以幫助用戶節(jié)約15％－20％的費(fèi)用，有的個(gè)案節(jié)約高達(dá)40％的費(fèi)用。這一系列新型加工助劑的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，使傳統(tǒng)的聚乙烯材料在許多應(yīng)用領(lǐng)域，煥發(fā)出新的活力。
一些新型氟聚合物和氟彈性體的PPA預(yù)計(jì)將大幅提高聚合物的性能。2002年9月，杜邦——陶氏彈性體公司向市場(chǎng)投放了采用專有技術(shù)生產(chǎn)的VitonFreeFlowZloo和Z200兩種助劑，這兩種PPA本身就是流變改性的氟彈性體，并且所需用量比傳統(tǒng)加工助劑少。新型助劑顆粒更圓，且粒徑更大，這使得它們能夠更有效地包覆在鑄模表面，成為更加耐磨和更具應(yīng)用價(jià)值的顏料和添加劑。VitonFreeFlow助劑初的應(yīng)用集中在吹塑薄膜，但現(xiàn)在看來(lái)，應(yīng)用于注塑薄膜同樣具有優(yōu)越性。
VitonFreeFlowZ100和Z200的價(jià)格相同，Z100使用作為表面活性劑，但用量低于其他PPA，Z200則使用專有的聚已酸內(nèi)酯基表面活性劑，該表面活性劑具有更高的耐氧化和耐熱穩(wěn)定性，不增加加工產(chǎn)品異味，而且事實(shí)上消除了螺紋滑動(dòng)現(xiàn)象。公司表示使用VitonFreeFlow加工助劑可以使加工商節(jié)省10%以上的PPA成本，并且能夠提高產(chǎn)品性能。
2002年2月，泰良公司也為PPA系列增加了2種新產(chǎn)品。該公司表示這兩種PPA名稱尚未起好，但可比目前同類助劑提高效率20%～30%，從而降低了使用成本。該種助劑性能的提高來(lái)自于彈性體分子結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，而非助劑顆粒大小的改變。
另外，泰良公司還致力于研究一種粘合劑。該粘合劑能夠調(diào)節(jié)物料內(nèi)部相互作用，可將彈性體吸附在無(wú)機(jī)粒子上，養(yǎng)活氟彈性體的磨損，還可降低改換樹(shù)脂填充劑的頻率。該粘合劑投放市場(chǎng)的時(shí)間預(yù)計(jì)為2003年底或2004年。
聚合物加工商目前已轉(zhuǎn)向使用氟聚合物或彈性體PPA。阿托菲納公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功了KynarFlex2500氟聚合物，其熔點(diǎn)比其他Kynar系列的加工助劑熔點(diǎn)低25℃,分散性能更好。KynarFlex2500的生產(chǎn)成本也增加了大約10%～15%，它是專門(mén)為歐洲加工商用來(lái)生產(chǎn)LLDPE和HDPE薄膜而定做的。阿托菲納公司希望能夠盡快商業(yè)化生產(chǎn)。KynarFlex2500，早可于2004年投產(chǎn)。該產(chǎn)品在加工過(guò)程中因二氧化鈦和二氧化硅摩擦料桶和螺紋表面，從而影響了PPA的效果。為了解決這一問(wèn)題，阿托菲納公司發(fā)明了一種改性KynarFlex配方。
2003年上半年，泰良公司計(jì)劃向市場(chǎng)推出一種低成本的氟聚合物PPA。這是一種全氟化聚合物，聚合物分子結(jié)構(gòu)也與其他產(chǎn)品有所不同。
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研究開(kāi)發(fā)新型PPA
美國(guó)紐約Saint-GobainAdvancedCeramics公司正在致力于研究一種氮化硼基PPA，命名為“CarboGlide”。該P(yáng)PA是專為用于加工茂金屬LLDPE吹塑薄膜而設(shè)計(jì)的。“CarboGlide”具有更高擠出速率和更好的尺寸控制性能，可以控制摩擦情況。然而其商業(yè)化前景卻不明朗，原因是有一種新型氟彈性體PPA已投放市場(chǎng)，且性能幾乎與“CarboGlide”相當(dāng)。因此Saint——GobainAdvancedCeramics公司的科研人員仍在繼續(xù)優(yōu)化“CarboGlide”配方。
科研人員正在研制一種專門(mén)用于中分子量高密度聚乙烯（MMW-HDPE）吹塑薄膜以及茂金屬HDPE吹塑薄膜加工的PPA。該P(yáng)PA主要用來(lái)改善初始薄膜的性能，從而提高薄膜產(chǎn)品的光澤、透明度、硬度和阻濕性能。目前，位于美國(guó)德克薩斯州Houston的EquistarChemical（量子化學(xué)）公司生產(chǎn)出了含有專用PPA的3個(gè)等級(jí)的MMW-HDPE薄膜樣品。
包裝穩(wěn)定劑不斷改進(jìn)
2003年三季度，大湖公司預(yù)計(jì)將投放一種包裝穩(wěn)定劑“AnoxProcessPlus”。這是專門(mén)為了防止薄膜出現(xiàn)褪色，而褪色在鉻催化劑生產(chǎn)的HDPE中經(jīng)濟(jì)發(fā)生。大湖公司認(rèn)為鉻的顏色容易改變，從而影響了薄膜在對(duì)顏色高度敏感的應(yīng)用領(lǐng)域如食品和化妝品包裝中的應(yīng)用。
今年還將商業(yè)化生產(chǎn)一種含有防濕添加劑包裝產(chǎn)品，可以防止薄膜在高濕地區(qū)吸濕。防濕添加劑具有更長(zhǎng)的使用壽命，并能減少加工難度。
今年2月，瑞士汽巴特種化學(xué)品公司推出了一種包裝穩(wěn)定劑IrgastabFilmeNPO,用于LLDPE吹塑薄膜。這種穩(wěn)定劑主要原料是固體非亞磷酸（三基）酯（non-TNPP），取代了Irgafos168TNPP配方。IrgastabFilmeNPO具有很高的性能。
同時(shí)，法國(guó)科萊恩公司也向市場(chǎng)投放了一種穩(wěn)定劑。而且，該穩(wěn)定劑總體上可以幫助用戶節(jié)約15%～20%的費(fèi)用，有的費(fèi)用節(jié)約高達(dá)40%。
