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聚烯烴薄膜是現(xiàn)階段塑料薄膜制品中應用最廣泛、用量最大的類型，其具有原料豐富，價格低廉，密度小，易加工且綜合性能優(yōu)良等特點，現(xiàn)廣泛地應用于食 品、藥品、鮮花、化妝品等快速包裝行業(yè)。隨著經濟社會發(fā)展與產業(yè)結構升級調整，消費市場在產量和品質上都對聚烯烴薄膜提出了更高的要求，薄膜外觀與貨架效果緊密相連，高透明度、高光澤、低霧度、展示性好且內容物清晰可見的薄膜已成為包裝市場的主流產品。

減少光線穿透薄膜過程中的折射與散射是提高薄膜透明性的關鍵所在。光在薄膜中的透過行為與樹脂性質，如晶體類型、粒徑、微觀形貌及結晶度等密切相關，控制晶型、降低結晶度、細化晶粒并提高晶體在非晶區(qū)中的分布均勻性，能有效提高薄膜透明度。 

01、合成工藝控制改進樹脂透明性

合成透明樹脂的方法主要有兩種：①引入共聚單體：在Unipol生產工藝中，PE系樹脂可加入α-烯烴 （如：1-丁烯、1-己烯、3-甲基-1-戊烯、1-辛烯等）共聚，PP系樹脂可加入乙烯或丁烯單體共聚。聚合時主鏈中無規(guī)則地引入其他烯烴鏈段將使基體樹脂的規(guī)整性變差，在一定程度上阻止結晶作用，使結晶度下降，無定型成分增多，減少對光的散射，降低霧度。該方法已實現(xiàn)工業(yè)化，但對樹脂透明度的改善有限。  ②采用茂金屬/單活性中心催化劑技術：在此催化條件下，可較好地從結構上控制聚烯烴單體的聚合，得到的樹脂透明性良好，且具有較好的剛性。采用該方法LLDPE樹脂霧度可小于5%，均聚PP和無規(guī)共聚PP的透光率分別可達到93%和96%。但該方法生產的 LLDPE相對分子質量分布窄，加工性能較差。

02、生產工藝控制改進薄膜透明性

提高聚烯烴薄膜透明性工藝方法有2種： 

（1）樹脂制備工藝：一方面降低樹脂熔融加工溫度，可獲得較多未熔融完全的晶核，其作為成核劑，能減小晶粒粒徑，提高樹脂透明性；另一方面降低熔融樹脂冷卻定型溫度，以快速冷卻熔融樹脂，使其迅速通過結晶區(qū)，降低結晶度，提高透明性。  

（2）吹膜工藝：吹膜前需確保樹脂干燥，避免高溫下水分殘留引起聚合物水解與熱氧分解生成的低分子產物影響薄膜的透明性。同時，不同吹膜工藝對薄膜透明性的控制方式也不同，下吹水冷和流延冷輥的過程均能產生驟冷效果，可使得聚烯烴結晶晶粒細化；而在上吹工藝中需輔以內冷設備提高冷卻強度，從而實現(xiàn)晶粒細化。因此，吹膜工藝晶粒細化方式不同，對薄膜透明性的控制方式也有差異。因此，生產工藝中應通過合理的工 藝參數(shù)控制，完善薄膜透明性。

03、添加透明劑

向聚烯烴中加入透明劑是目前最活躍、最常用的高效增透方法。透明劑的增透機理為向聚烯烴樹脂中引入熔點高于基體樹脂的透明劑，未熔融的透明劑可在熔融樹脂冷卻結晶過程產生異相成核作用，將聚烯烴吸附到其表面形成晶核。在結晶速度不變的情況下提供更多的晶核，加快結晶速度，增大熔體晶核密度，使得球晶均質化和微細化，有效改善聚烯烴薄膜的透明性能。由此可知，可應用于聚烯烴樹脂透明劑在安全無毒的基礎上，還需與基體樹脂相容性好、分散粒徑大小相近，在樹脂中分散性良好且熔點高于基體樹脂。

透明劑可在樹脂合成和樹脂加工的任一階段引入，樹脂合成階段引入工藝推行困難，且對聚合反應活性有一定干擾，但仍然處于小實驗法階段。而在樹脂加工成膜階段加入0.1%~0.4%的透明劑共混造粒，可通過改變功能透明劑的種類和添加量來調節(jié)透明度，且能在一定程度上增強樹脂力學性能，獲得性價比較高的薄膜材料，該方法簡便靈活、生產穩(wěn)定、開發(fā)周期短，在國內外均有較高的關注度。

目前全球透明劑消費量約已超9千噸/年，未來幾年全球透明劑年均需求增長率約為7.0%~7.6%，行業(yè)市場應用與推廣價值較好。

一般來說，聚烯烴的透明劑按類型可分為有機透明劑、高熔點聚合物透明劑和無機透明劑三類：

①有機透明劑指可熔有機化合物，主要為有基磷酸金屬鹽、二芐叉山梨醇衍生物、羧酸金屬鹽類、支化酰胺類及松香皂類等；

② 高熔點聚合物透明劑是指高分子成核劑，主聚乙烯要為基環(huán)己烷，聚乙烯戊烷等。在聚烯烴聚合過程中， 以少量高熔點透明劑與聚烯烴催化劑聚合，其能以極細微狀態(tài)分散于聚烯烴內，克服了低分子成核劑易擴散、分散不良的缺點，且極少添加量就可顯著提高透明度，可滿足醫(yī)療、包裝等制品所需的光學性能。該方法尚處于試驗研發(fā)階段；

③無機透明劑是指不熔性金屬氧化物及氫氧化物，主要為滑石粉、TiO2、 NaCO3、硅石粉等。通常無機透明劑的增透效果弱于有機透明劑，無機物多為非透明性，一方面自身會發(fā)生混濁，不容易在聚合物中均勻分散；另一方面會產生 非同質效應，即透明劑與基體樹脂折光率不同發(fā)生的光散射現(xiàn)象。因此，無機透明劑添加量多小于100ppm， 粒徑小于可見光波長。由于無機透明劑廉價環(huán)保的優(yōu)勢，且其用于PP薄膜增透可生成α和β兩種晶型，兼具薄膜增強增韌雙重功能。近年來，多功能復合納米無機材料，有機-無機復合材料等相繼出現(xiàn)，為聚烯烴薄膜用無機透明劑開辟了工業(yè)化應用新途徑。

針對具有不同晶型結構的PP樹脂，透明劑按作用生成的晶型類別不同還可分為α-PP和β-PP透明劑兩類。PP化學結構極其簡單，但其具有復雜的晶型結構和自集結性。

PP按晶胞差異可分為五種晶體類型：單斜晶型α-PP，六方晶型β-PP，正交晶型γ-PP， δ-PP（PP非晶部分含量較高時出現(xiàn)），“準晶”結構PP（熔體淬火時和剪切時出現(xiàn)）。這些晶型結構中最常見、最穩(wěn)定的是α-PP，β-PP次之，剩下三種晶型極不穩(wěn)定，目前尚無有效的獲得方法和明確的實用價值。

上述有機類透明劑均為α-PP成核劑，針對β-PP，其與α晶型分子鏈均為三重螺旋構象，但手性不同，在固態(tài)時兩相不能互相轉化，所以只有在特定結晶條件或在β晶型成核劑誘發(fā)下才能獲得。通常，β-PP力學性能優(yōu)于α-PP，因此，開發(fā)具有β晶型誘發(fā)作用的透明劑也成為了行業(yè)發(fā)展熱點。 

04、 總結

目前，聚烯烴薄膜行業(yè)使用的高端透明劑多為國外公司壟斷，由于是有機增透劑，故在一些應用領域受限，且其價格高昂，大規(guī)模的應用推廣存在成本問題，因此，系列化、高性能、有特色的不同牌號聚烯烴樹脂專用透明劑的亟待自主研發(fā)。無機納米增透是一種新興的、準入較高的綜合性技術，其與聚烯烴共混可賦予薄膜優(yōu)異的光學性能、力學性能，使薄膜綜合使用性能大幅提升，因此，低成本、綠色環(huán)保的無機納米透明劑將成為業(yè)內研發(fā)的熱點和趨勢。