Uso delle silici come agenti antiblocking nei film plastici

Autoren: Maura Del Chicca, Carmine Di Fiore  –  Chemservice2 Srl

Erste Veröffentlichung von Kommunikation und Formen formedicomunicazione.com Website im Dezember 2004

Einführung

Kunststofffolien neigen dazu, aneinander zu haften, was das Trennen der einzelnen Schichten erschwert.

Dieses Phänomen ist beispielsweise in der Öffnung der Käufer deutlich, wenn die zwei Teile miteinander verbunden werden.

Die Haftung zwischen den verschiedenen Schichten des Films wird normalerweise blockierende Wirkung genannt, und ist eine intrinsische Eigenschaft von einigen Polymeren wie LDPE, LLDPE, PP, HAUSTIER, PA usw..

Die Ursachen für dieses Phänomen noch nicht vollständig verstanden; es wurde die Hypothese aufgestellt worden, daß die Fraktionen mit niedrigem Molekulargewicht des Polymers, und wahrscheinlich auch die niedrigen Moleküle Flüsse bestimmter Zusatzstoffe, an der Oberfläche der Folie austretend, bilden sie eine Art Klebeschicht. Es könnte jedoch auch aus miteinander zwischen den amorphen Bereichen des Polymers aus zwei Schichten aus Folie in Kontaktart Van der Waals Wechselwirkungen.

Die Adhäsionskraft, die mit dem Begriff "Sperrkraft identifiziert ist zwischen zwei Schichten von Filmen hergestellt wird” und sie entspricht der Kraft für die Trennung erforderliche.

Die Kraft wirkt auch auf die Blockfestigkeit der zwei Schichten aus Folie in gegenseitigen Gleiten, dh erhöht den Reibungskoeffizienten (MEMORY).

Wirkmechanismus von Antiblockadditive

La „Blockierkraft“” Es ist direkt proportional zur Anzahl-nalen und all’ Intensität der Wechselwirkungskräfte; reduzieren die Sperrwirkung Mittel reduzieren folglich diese Wechselwirkungen.

Die Antiblockadditive werden in zwei Kategorien unterteilt organischen und anorganischen. Die organischen Additive wirken durch die COF Reduzierung, und ich bin nicht Gegenstand dieses Artikels. Die anorganischen Additive zu der Polymermasse, schaffen die Oberfläche Mikrorauhigkeit die Distanz zwischen ihren Schichten und reduzieren die Kontaktpunkte.

Abbildung (1) zeigt zwei Filmschichten Siliciumdioxidteilchen enthaltende (inerte feste Substanz, mit einer höheren Schmelztemperatur als 1500°C).

Offensichtliche sind die beiden Schlüsselfaktoren für die Antihafteffekt:

q die Anzahl der Antiblocking-Partikel auf der Filmoberfläche

q Größe und Form der Antiblocking-Partikel

Die Partikel sind reichlicher auf der Oberfläche des Films, desto größer ist die Oberflächenrauhigkeit, entsprechend der Abnahme der Klebestellen und so die die Sperrwirkung.

Die Partikelgröße muss auch im Verhältnis zu der endgültigen Dicke des Films: zu kleine Durchmesser verhindern die Entstehung der Partikel von der Oberfläche während übermäßige Durchmesser in der Möglichkeit des "Ballonruptur führen” bei der Herstellung von Blasfolien.

schließlich, relativ zum Formular, wurde beobachtet, dass unregelmäßige Formen der Teilchen eine größere Anzahl von Rauhigkeiten erzeugen und parallel größer Antiblockeffizienz.

Es umfasst in diesem Punkt auch die Bedeutung einer guten Dispersion der Antiblockpartikel in dem geschmolzenen Polymer; Bleibt das Antiblockmittel in Form von Aggregaten zurück, wird die Rauhigkeit, die sich im Film bildet, geringer (weniger Antihafteffekt) und Blase Produktion wird leichter die Ballon platzt überprüfen, für übermäßige Durchmesser der Aggregate.

agenti antibloking

Auf dem Markt gibt es mehrere Antiblockmittel (organischen und anorganischen); die Wahl hängt von dem verwendeten Polymer, Die Prozentsätze und einsetzbar durch die spezifischen Anforderungen des Herstellers und der Endanwendung des Films.

Dank ihrer chemischen Trägheitseigenschaften, Hitzebeständigkeit, Wirksamkeit, ecc. le Silizium (synthetischen oder natürlichen) sind die am häufigsten anorganischen Antiblockadditive verwendet.

Le Silizium

Die Kieselsäuren sind in der Form eines sehr feinen und extrem leichtes weißes Pulver. Der Grund der außergewöhnlichen Effizienz von Kieselsäuren als antibloching Mittel ist in ihrer Struktur gefunden werden,. Wir können eine solche Struktur als mikroskopisch kleine Schwamm vorstellen oder einen sehr kleinen Bimsstein, das heißt, ein Körper voller Rillen, die es extrem leicht machen; mit der Oberfläche (als die Summe der Außenfläche auf die Innen eine weitere Nuten verstanden) sehr hoch, es geht um:

 – le da und natürliche Silikat 2 zu 70 m²/g mit Teilchengrößen im Bereich von 40 zu 100 Mikrometer im Durchmesser

 – le da Silizium und Sintetiche 50 zu 1000 m²/g mit Teilchengrößen im Bereich von 2 zu 10 Mikrometer im Durchmesser

natürliches Siliciumdioxid

Die natürliche Kieselsäure wird von Sedimentgestein erhalten von Diatomeen Skelette zusammengesetzt.

Diatomeen sind pflanzliche Organismen bis hin zu besitzen reich an Silizium-Membranen in der Größe von wenigen Mikrometern bis 2 Millimeter ca.. Die Skelette sind hauptsächlich aus amorphem Siliciumoxid zusammengesetzt ist und eine große Porosität aufweisen Intervallen, und die Vielfalt der Struktur und Porengröße.

Natürliche Kieselsäuren enthalten typischerweise 70- 90% SiO₂ , ein 3-7% Wasser über organische Substanzen Spur, natürlichem Quarz, Calciumcarbonat und Ton. Während des Calcinierungsverfahrens werden die organischen Substanzen und das Wasser entfernt wird, während Quarz und andere kleinere Komponenten in der Kieselsäure als Verunreinigungen bleiben.

Silizium Sintetiche

Die synthetische Kieselsäure kann mit verschiedenen Verfahren erhalten werden. Es ist ein vollständig amorpher Feststoff und frei von Verunreinigungen (SiO₂ > 99,8%); durch die Korngröße gekennzeichnet, der Grad der Mikroporosität, ecc.

Größen, die kleiner als die natürliche Kieselsäure, mit dem relativ größeren Oberfläche kombinierten, das Fehlen von Schadstoffen machen die synthetischen Kieselsäuren, das ideale Produkt als Antiblockmittel.

Die hohe Mikroporosität ermöglicht die Verwendung von synthetischem Siliciumdioxid als Adsorbens, obwohl in der Filmindustrie ihre Wahl Rolle als Antiblock.

Verwendung verschiedener Additive Antiblock

Bei der Wahl der Art der anorganischen Antiblock verwendet werden, müssen sie verschiedene Faktoren unter diesen berücksichtigt werden wir schon erwähnt,: der Preis, die Wirksamkeit, die optischen Eigenschaften, das Risiko von schädlichen Wechselwirkungen mit anderen Zusätzen der Formulierung, der Preis / Leistung, ecc

Die natürliche Kieselsäure, oder Kieselgur ist in den Folien aus LDPE und LLDPE für seine geringen Kosten und der geringen Absorptionskoeffizienten gegenüber den anderen Additiven der Formulierung weit verbreitet, als Antistatika, anti Nebel, rutschen usw. Jedoch ist die natürliche Kieselsäure Antiblock ein Wirkungsgrad niedriger als die der synthetischen Kieselsäure. Darüber hinaus gibt es Risiken für die Gesundheit im Zusammenhang mit kristallinen Teil, Diese Risiken sind vollständig durch die Verwendung als Master zunichte gemacht. Typischerweise enthalten die natürliche Kieselsäure Master aus 10 die 50% Wirkstoff. Da die optischen Eigenschaften der Folien in Bezug auf die natürliche Kieselsäure unkritische Probleme.

Die synthetische Kieselsäure wird in den Folien aus LDPE und LLDPE für seine extreme Wirksamkeit als Antiblock weit verbreitet. Seine chemische Reinheit und die Tatsache, dass die Struktur vollständig amorph ist es für die Risiken für die Gesundheit sicher zu machen, auch während der Pre-Dispersion, (Herstellung von Masterbatches). Darüber hinaus, dank der Tatsache, dass während der Phase der Herstellung des synthetischen Kieselsäure kann bestimmt werden:

– die Größe der Teilchen

– der Oberflächenbereich

– das Vorhandensein von reaktiven Gruppen

– ecc.

es ist auch für die Lösung sehr spezifische Probleme bei der Herstellung von Spezialfolien Zusammenhang verwendet.

Schlussfolgerungen

Unter den verschiedenen Antiblockmittel Kieselsäuren sind das Produkt mit größerer Effektivität, dies aufgrund ihrer hohen Oberfläche durchgeführt und daraus resultierende geringe Dichte. Der Betätigungsmechanismus als Antiblockmittel (gemeinsam mit anderen anorganischen Antiblock) Es ist auf die Schaffung einer Reihe von Oberflächenrauheit, die zwischen den Schichten verringern die Wirkung der Blockierung der Berührungspunkte Reduktions.

Le naturali in Silizium wenn dividono (Terre di diatomee) und synthetische.

Natürliche Kieselsäuren presentanto als Vorteile

– billig

– Masterbatch mit einer hohen Konzentration

– niedrigeren Absorptions andere Zusatzstoffe als synthetische Kieselsäure

Nachteile

– Gesundheitsrisiken während der Phase der Herstellung von Masterbatches

– die Anwesenheit von Verunreinigungen

– weniger wirksame Antiblock ripetto synthetische Kieselsäuren

Synthetische Kieselsäuren presentanto als Vorteile

– Die hohe Oberfläche

– Möglichkeit der Aufnahme von reaktiven Gruppen

– Abwesenheit von Verunreinigungen

– Fehlen von Gesundheitsgefahren bei der Herstellung von Masterbatches

Nachteile

– höhere Kosten

– maximale Konzentration in der Vormischung 20%

– erhöhte Absorption andere Zusatzstoffe als natürliche Kieselsäuren

Die Wahl, welche Art von Siliciumdioxid, das durch eine Anzahl von Faktoren bestimmt, verwendet wird, jedoch ist das Preis / Leistungsverhältnis im allgemeinen günstig auf die natürliche Kieselsäuren. Die Wahl der synthetischen Kieselsäure als Antiblock gerechtfertigt ist, wenn es spezifische Produktionsanforderungen sind, oder die Notwendigkeit, die Reinheit der Wirkstoffe.

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