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    PVC包裝制品的配方及生產工藝

    文章來源:本站 發布時間:2019-12-25 點擊數:

           一、 PVC包裝制品的配方要點及PVC樹脂的性能
    PVC是六大主要的通用型熱塑性塑料,通用型塑料的特點是:(1)綜合性能較好,應用廣泛;(2)成型方便,適用成型設備范圍廣;(3)價格低廉。PVC就是這樣一種容易成型;綜合性能較好;容易改性以滿足性能廣闊范圍的要求;成本低廉,市場上易購的一種塑料。從某種意義上來講,1958年開始的我國使用電解法合成氯氣和電石法合成乙炔,然后生產氯乙烯單體,聚合后成為PVC樹脂,經壓延法加工成PVC薄膜,包裝碳銨化肥,是我國最早的軟塑包裝,是我國塑料包裝的初始產品。

    PVC是一種遇熱易分解的熱敏性熱塑性塑料,按其聚合方法的不同有懸浮法PVC,乳液法PVC、本體法PVC及溶劑法PVC四類,其中,占85%以上的是懸浮聚合法生產的PVC樹脂粉,其性能特點是綜合性能好,廣泛應用于擠出、壓延、注射及壓制等成型工藝,由于我國還不生產溶劑法PVC(因溶劑毒性大,回收設備復雜,生產成本高)和本體法PVC(聚合反應過于劇烈,無法控制)。因此,目前市售的85%以上是懸浮法PVC和部分乳液法PVC,乳液法PVC,工藝比較復雜,成本較貴,后處理工序多、技術要求高,由于乳液法PVC可以成糊狀物,廣泛用于糊樹脂的浸漬、涂布、蘸塑、糖塑等加工。因此又叫糊樹脂應當指出的是100%的懸浮樹脂PVC是不能有增塑劑和溶劑組成漿糊的,少量樹脂顆粒較細的懸浮PVC粉,可以摻混入乳液樹脂粉中,用增塑劑和溶劑調配成漿糊狀物質,這種顆粒細小的懸浮PVC樹脂稱摻混樹脂。

    懸浮樹脂因水介質中使用的懸浮劑的不同(例如:聚乙烯醇和明膠的不同),生產的PVC樹脂粉有緊密型和疏松型的不同,疏松型PVC吸收增塑劑速度快,塑化時間短、顆粒內部疏松、粒子直徑在50~150μm,而緊密型PVC則相反,顆粒內部緊密,直徑在5~100μm,塑化及吸收增塑劑的速度慢。

    PVC懸浮樹脂的特性如下:(1)PVC是無色無嗅無味的熱塑性熱敏性無定形聚合物,平均分子量在3.6~8.5萬之間,按平均分子量由高到低,可以把PVC分成一型、二型、三型~七型;(2)PVC樹脂本身是無毒的,但是氯乙烯單體(Vinyl Chloride Monomer)卻是毒性大的強致癌物,因此,PVC樹脂是否有毒,在于其含有的單體量的多少,國際上普遍認為PVC樹脂中VCM含量低于1PPm的為無毒PVC樹脂,可用于食品及藥品包裝;(3)PVC的玻璃化溫度(Tg)為87℃,熔融溫度為210℃,100℃下加熱就開始分解,溫度>130℃分解迅速,在達不到熔融溫度就會全部分解掉,因此,PVC不能在沒有熱穩定劑的條件下加工成型;(4)由于PVC是典型的無定形聚合物,所以PVC制品可以是透明度良好的材料;(5)PVC阻燃,有自熄性;(6)PVC在未改性的情況下,制品的沖擊強度較低;(7)PVC具有良好的耐油脂,耐化學穩定性;(8)PVC電絕緣性優良。

    PVC包裝制品配方的要點是:(1)PVC包裝制品根據使用要求有軟質、半剛性和硬質之分,一般增塑劑用量在10PHR(Per hundred Rosin,按100份重的樹脂為基準的其它材料的重量份數)以下或無增塑劑的為硬質PVC制品;增塑劑用量在10~40PHR的為半硬質制品,增塑劑用量超過40PHR的為軟質PVC制品;(2)PVC是熱敏性塑料,配方中一定要有熱穩定劑,一般熱穩定劑的用量為5~8PHR,過少,則熱穩定不足,會產生分解,太多時,則PVC配方料的熔融溫度提高,不利于熔體的流動性;(3)為了提高PVC的熔融流動加工性,PVC配方中應當添加加工助劑,最常用的加工助劑是ACR和CPE,ACR是一種丙烯酸樹脂共聚物,而CPE是氯化聚乙烯,添加量為3~6PHR(總和);(4)注意無毒及有毒配方的不同,對于無毒PVC配方,包括樹脂和所有助劑均應是無毒的;(5)PVC本身是透明性良好的,如配方透明料,則應盡量不使用不透明的固體助劑,而采用液體助劑,如:熱穩定劑使用液體有機錫穩定劑或液體Ba-Cd-Zn復合穩定劑。

    二、 PVC包裝用塑料薄膜的配方

    (一)普通包裝用PVC薄膜的配方
    1、國外推薦的PVC包裝薄膜的生產配方
    (1)日本三井、東壓化學(株)推薦的PVC包裝用薄膜壓延法配方
    表1是日本三井東壓化學(株)推薦的PVC壓延法薄膜的配方。

    表2是日本三井東壓化學(株)擠出法包裝用PVC薄膜配方。

    (2)德國Hankel公司推薦的 PVC壓延法包裝薄膜的配方
    德國Hankel公司的無毒食品用PVC包裝壓延法透明薄膜配方如下:
    SpVc或MPVc(k=58~62)   100
    二正辛基錫穩定劑      1.2
    加工助劑CPE        1.5
    抗沖改性劑MBS或ACR     5~12
    Loxiol G16(單、雙油酸甘油酯)  0.8~1.2
    Loxiol G74或G78(單、雙油酸甘油酯)0.4~0.8
    Loxa EBS/F(酰胺基蠟)  0.3~0.6
    2、我國材料生產的PVC包裝薄膜的配方
    使用國產原料生產的PVC普通包裝薄膜配方如表3中。
    (二)PVC熱收縮薄膜配方
    PVC熱收縮薄膜的配方及生產工藝已經在《塑料包裝》2003年第2期中作了詳細的介紹,在此就不再贅述了。想了解熱縮膜配方或者想探討的可以添加微信公眾號:pvcjishujiaoliu,“pvc技術及人才交流”,共同學習提高!
    (三)PVC纏繞包裝膜的生產配方
    纏繞包裝膜(Wrapping film)又叫自粘膜(Self-adhesive film)、拉伸膜(Stretched film)。生產這種薄膜的原材料性能要求是:(1)要有一定的強度、韌性;(2)要有足夠的粘彈性,拉伸包裹后的薄膜,要有足夠大的能力并保持足夠長的時間而不發生松馳;(3)單面或雙面表面有一定的粘滯性;(4)良好的可拉伸性。為了使PVC薄膜具有良好的粘彈性,可以在PVC配方中加入一定量的增塑劑、橡膠或潤滑劑,以提高PVC薄膜的粘彈性和可拉伸性,提高表面粘滯性。
    PVC纏繞薄膜的生產配方如下:
    (1)PVC樹脂     100份重,
    DOP增塑劑    15PHR,
    DBP       5PHR,
    ACR       39HPR,
    丁腈橡膠P83粉   7PHR,
    CPE       2.5PHR,
    油酸酰胺     1.2PHR,
    無毒有機錫穩定劑 2.5PHR,
    環氧大豆油    5PHR,
    硬脂醇      1PHR
    注:油酸酰胺較大的用量可以使透明PVC無毒纏繞表面有一定的粘滯性。
    (2)PVC樹脂粉     100份重,
    DOP        15PHR,
    MBS        5PHR,
    CPE        3PHR,
    有機錫無毒穩定劑  2.5PHR,
    硬脂酸甘油酯    1.2PHR,
    環氧大豆油     5PHR,
    Bast        2PHR
    (3)白色PVC無毒纏繞包裝膜配方
    PVC        100份重,
    DOP        15PHR,
    丁腈橡膠粉P83    8PHR,
    白色色母料 適量(按色母料生產廠說明書),
    液體Ba鋅復合穩定劑 4PHR,
    Cast        3PHR,
    液體石蠟      1.5PHR,
    ACR        3PHR,
    CPE        1.5PHR。
    (4)工業PVC纏繞包裝膜配方
    PVC樹脂粉     100份重,
    DOP        15PHR,
    氯丁橡膠      8PHR,
    色母料       適量,
    三鹽基性硫酸鉛   3.5PHR,
    二鹽基性亞磷酸鉛  1.5PHR,
    環氧大豆油     5PHR,
    Hst        1.2PHR,
    液體石蠟      0.8~1PHR,
    ACR        3PHR,
    CPE        1.5PHR。
    (5)工業PVC纏繞包裝膜配方
    PVC樹脂粉      100份重,
    DOP         15PHR,
    丁腈橡膠P83粉    5~8PHR,
    油酸酰胺       1.5~2PHR,
    三鹽+二鹽熱穩定劑總計 5~8PHR,
    CPE       2.5PHR,
    ACR       1.5PHR,
    硬脂酸廠酯    0.5~0.8PHR,
    顏色或色母料適當。
    (四)其它PVC包裝薄膜的配方
    (1)抗靜電PVC包裝薄膜的配方
    抗靜電和電磁屏蔽用包裝PVC薄膜已經在電子元件及電器產品包裝上愈來愈顯示出重要性。為了使PVC薄膜具有抗靜電積累和電磁屏蔽的作用,一般是在PVC配方中添加抗靜電劑和具有導電功能的添加劑,例如:炭黑、石墨、金屬粉末等?轨o電PVC薄膜的配方如下:
    (1)添加鋁粉的PVC導電性塑料薄膜
    基本配方:
    PVC        100,
    三鹽十二鹽熱穩定劑 5~8PHR,
    CPE        2.5PHR,
    ACR        165PHR,
    國內潤滑劑共計  1.0~2.0PHR,
    DOP        5PHR。
    鋁粉的添加量同復合物電阻率的關系如表4中。

    配方中加工助劑CPE或EVA的加入有利于導電性能的提高,增塑劑的增加也有利于導電性的提高,例如:加工助劑為0PHR時,體電阻為10 12Ω•cm,若加工助劑為2.0PHR,則體電阻為10 9Ω•cm。
    (2)炭黑和石墨PVC抗靜電薄膜配方
    可以使用同PVC有良好相容性的EVA、CPE、磺氯化PE、過氯乙烯樹脂為載體樹脂,生產PVC的炭黑和/或石墨的抗靜電母料,然后再添加入PVC擠出吹膜或壓延膜的粒子中進行PVC抗靜電包裝薄膜的生產?轨o電母料的成分配比及表面電阻列于表5中。

    基礎PVC薄膜配方是:
    PVC(懸浮5型)   100,
    三鹽        5PHR,
    PBST        1PHR,
    HST        0.5PHR,
    CPE        2PHR,
    ACR       1.5PHR。
    當炭黑和/或石墨抗靜電母料添加15PHR時,擠出吹膜法PVC包裝用膜有良好的抗靜電和電磁屏蔽作用。
    (3)使用表面活性劑型抗靜電劑的PVC抗靜電薄膜配方。
    在上述PVC塑料薄膜配方中添加陽離子型季胺鹽抗靜電劑,例如:SN,IM-Ca等,陰離子型磺酸鹽;如:DPE,NP等;非離子型抗靜電劑,如,DBO,HPT、HZ-1等,添加量為1~1.5PHR即有良好抗靜電效果。
    三、 PVC包裝用中空容器的配方
    PVC塑料中空容器有以下生產方法:擠吹和注吹、擠拉吹和注拉吹工藝,最近還開發一種叫PVC片材真空熱吸塑或壓空熱模塑的生產中空容器的方法。無論哪種方法,PVC中空容器生產過程中都要求PVC配方料有良好的延伸性和適度的垂伸度,此外,口模處溫度不能太高,口模溫度過高,熔體流動速度過快,造成垂伸度過大,使瓶體二端過厚,而中間過薄。
    表6是硬質PVC擠吹瓶的生產配方、工藝條件。

    上述配方僅選擇部分供大家參考。PVC配方只要掌握其配方的幾個重要的原則,就能做到心中有數,就能生產出合格的令人滿意的制品來。

      撫順環城包裝制品廠
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