抗静电剂对LLDPE_DF...7042膜料生产过程的影响_赵清山.pdf

2023 年 第 4 期 化学工程与装备 2023 年 4 月 Chemical Engineering&Equipment 49 抗静电剂对 LLDPE DFDA-7042 膜料生产过程的影响 抗静电剂对 LLDPE DFDA-7042 膜料生产过程的影响 赵清山1，赵洪福2（1新疆克拉玛依市天利得源化工有限公司；2新疆天利石化控股集团有限公司，新疆 克拉玛依 833699）摘 要：摘 要：LLDPE DFDA-7042 膜料在加工成型过程中需添加添加剂增加产品抗静电性能、耐热、耐寒等性能，同时添加添加剂后产品还具有良好的耐环境应力开裂、耐冲击强度、耐撕裂强度等性能，并可耐酸、碱、有机溶剂等，抗静电性能的长时间不衰减为本文重点就添加剂添加后对加工过程中存在的影响进行探讨。关键词：关键词：抗静电剂；LLDPE DFDA-7042；产品性能；加工过程 LLDPE DFDA-7042 颗粒为表面无光滑、乳白色、蜡状。广泛用于农用膜、工业用的外包装膜、设备机械零件、日常用品、施工建筑材料、电缆绝缘、电线类、涂层及合成纸等应用极为广泛。LLDPE DFDA-7042 颗粒产品基本性质：无毒、无臭、无味蜡状颗粒，LLDPE DFDA-7042 塑料颗粒具有电绝性（导电聚合物除外），在日常生活中使用塑料与其他材料接触或摩擦时会产生静电累计。积累的静电如果不能及时的消除，则可能会导致静电火花放电现象、吸附现象、吸尘现象等，对正常的生产生活以及生产造成不利的影响，在化工企业及生产型企业静电的累计严重的会引起燃烧、爆炸，给人们的正常生产造成生命和财产的巨大损失。LLDPE DFDA-7042 颗粒加工过程中抗静电剂的添加，对LLDPE DFDA-7042 精细化加工利用有着非常重要的作用，例如在 LLDPE DFDA-7042 应用最广泛的地膜领域，添加抗静电剂后的塑料颗粒，经在加工后，地面的实际使用过程中粘连性减弱，吸尘吸杂性减弱，使用更为顺畅，废膜率降低，提高了地膜的使用率和使用的效率。现国内各大乙烯装置LLDPE DFDA-7042塑料科技生产过程中添加的抗静电剂，均采用内部添加法进行抗静电剂的添加，采用的是非离子型抗静电剂，非离子型抗静电剂具有优秀的耐热性能，同时对产品加工的透明性能无影响，耐热水性能好；内混后的抗静电效果突出，与塑料内混使用后可使产品的表面电阻达到 108满足抗静电要求和效果。非离子型抗静电剂也可用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS 树脂中，同时也可与抗氧剂、稳定剂等复配制成白色颗粒作为聚烯烃预混剂，可是聚烯烃的添加剂一次添加，减少工作量的同时，增加工作效率，加工聚烯烃预混剂颗粒后方便生产过程的添加可控制。抗静电剂 1800，外 观：白色蜡状固体，熔点:42，叔胺含量:97%，色值（pt-co）：50，水 分：0.5%，物化性质，本品为微带胺味的白色蜡状固体，密度（d450）0.8782,折射率（nd50）1.4560,微溶于乙醇、异丙醇、苯等有机溶剂。其成分为塑料专用抗静电剂，具有优秀的相容性、耐热性、稳定性，无毒特性显著，在包装薄膜、日用塑料容器、矿用塑料管材丙纶纤维等应用广泛。1 抗静电剂的分类及应用 1 抗静电剂的分类及应用 1.1 抗静电剂的分类 消除静电的方法通常为使用导电材料（例如导电炭黑和金属粉可导电的材料进行填充使用等）填充法、导电装置法、抗静电剂，而采用抗静电剂（表面活性剂）的方法消除塑料制品的静电，可通过外部涂敷法和内部添加法。外部涂抹持续效果时间段，可用于紧急性、临时性或短期静电处理，实际应用范围小；内部加入法根据离子型和非离子型表面活性不同，根据基材树脂的结构特性不同而分别选用。目前应用广泛的塑料抗静电剂为表面活性剂和亲水性高分子，表面活性剂塑料中添加作为抗静电剂使用时,方法是在塑料材料表面进行涂抹是塑料材料表面形成抗静电的分子层，使抗静电分子的亲油性基团吸附于树脂内部,亲水性基团则在空气一侧取向排列亲水基与空气水分吸附后形成导电层，静电产生后通过导电层传到，可达到抗静电效果。涂抹法使抗静电剂和塑料保持一定的相容性,内在添加法则通过在材料表面形成的抗静电分子吸附空气中的水分子，从而材料表面形成一层均匀的导电溶液,或通过自身离子化传导表面电荷，均可以达到抗静电效果。1.2 作用原理（1）根据用法的不同，表面活性抗静电剂有两种，即外用的和内用的，外用或局部的抗静电剂是通过喷撒、擦抹或浸渍而施于聚合物的表面。这种外用抗静电剂虽然在聚合物领域应用广泛，但作用在聚合物表面的抗静电剂效力短暂，且属于一次性产品，表面受到破坏后则抗静电效果减弱明显。内用抗静电剂则是在聚合物加工过程中掺合于其中，抗静电分子与树脂具有相容性，可在表面抗静电分子破坏后及时从内部进行迁移补充。这样的表面活性抗静电剂能够补充因搬运处理而被磨蚀的抗静电功能。因此，内用抗静电剂具有长期的抗静电保护作用。（2）外涂型抗静电剂是指涂抹在高分子材料表面所用的一类抗静电剂。一般可前先用水或乙醇等将其调配成质量DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.04.00650 赵清山：抗静电剂对 LLDPEDFDA-7042 膜料生产过程的影响 分数为 0.5%2.0%的溶液，然后通过涂布、喷涂或浸渍等方法使之附着在高分子材料表面,经过室温或热空气干燥而形成抗静电涂层。此种多为阳离子型抗静电剂,也有一些为两性型和阴离子型抗静电剂。内混型抗静电剂是指在制品的加工过程中添加到树脂内的一类抗静电剂。常将树脂和添加其质量的 0.3%3.0%的抗静电剂，多与抗氧剂、稳定剂等先进行机械混合后再加工成型。此种以非离子型和高分子永久型抗静电剂为主。1.3 重点控制要点 抗静电剂的最佳选用和添加量取决于聚合物的性质、加工方式、加工条件、其他助剂的种类和多少、相对湿度和聚合物的最终用途。为了获得足够的抗静电作用所需的时间是不同的，抗静电保护作用的生成速度和持续时间可以通过提高抗静电剂的浓度而增加。但是，过量使用抗静电剂可能导致最终制品的表面油滑，有损于印刷性能或粘合性能。未经处理的无机填料及颜料，可将防静电剂分子吸附到它们的表面，降低抗静电剂的作用。2 抗静电剂 1800 添加后对加工过程的影响 2 抗静电剂 1800 添加后对加工过程的影响 2.1 加工过程 本次加工过程为内混型添加抗静电剂，通过抗静电剂的添加观察造粒加工过程中系统存在的变化。表 1 添加剂添加对比加工过程变化 表 1 添加剂添加对比加工过程变化 项 目 添加剂 1 添加剂 2 1 不含抗静电剂 含抗静电剂 2 颗粒水过滤器压差运行平稳 颗粒水压差颗粒水过滤器压上涨 0.1MPA/h 2.1.1 加工现象（1）含抗静电剂的添加剂添加使用后过滤器堵塞，主要是由于切粒过程伴随碎屑产生，碎屑不能及时通过过滤器或其他方式进行排出，大量碎屑造成碎屑堆积从而堵塞过滤器。（2）由于抗静电剂添的添加，添加后加后产生的碎屑悬浮在颗粒水池内，不利于在水池进行打捞清理工作。2.1.2 原因分析（1）当聚合物处于熔融状态时,抗静电剂分子就在树脂与空气或树脂与金属的界面形成稠密的取向排列,其中亲油基分子伸向树脂内部,亲水基分子伸向树脂外部。待树脂固化后,抗静电剂分子上的亲水基都朝向空气一侧排列,形成一个单分子导电层。在加工和使用中,经过拉伸、摩擦和洗涤等会导致材料表面的抗静电剂分子层的缺损,抗静电性能也随之下降。但是不同于外涂敷型抗静电剂,经过一段时间之后,材料内部的抗静电剂分子又会不断向表面迁移,使缺损部位得以恢复,重新具备抗静电效果。由于抗静电剂是通过吸收环境中的水分,通过水分形成导电层从而降低材料表面电阻率达到抗静电目的,所以对环境湿度的依赖性较大。环境湿度越高,抗静电剂分子的吸水性就越强,抗静电性能就越显著，同时伴随切粒过程细小碎屑产生。而不含抗静电剂的添加剂配方无抗静电分子迁移的树脂碎屑，在与颗粒粘连吸附随颗粒水进入干燥分筛后被顺利分离，或在颗粒水池漂浮利于打捞，不在随系统循环。而含抗静电剂的添加剂，分子受抗静电剂作用，碎屑少量粘连颗粒后进入干燥筛分被筛分，多数受亲水基团作用随颗粒水反复循环在颗粒水中，导致碎屑含量持续上涨堵塞过滤器。（2）絮状物产生，絮状物首先具备类似棉花的性质，具备储水或吸水的物理性质，同时由于含抗静电剂的絮状物具备抗静电剂亲水基具有吸水特性，较多的絮状物堆积，亲水基大量吸水，各碎屑均吸水，造成堆积的絮状物含水量较高，棉絮状堆积物吸水后造成与水密度差减小，悬浮在颗粒水池内，不利于打捞处理。2.1.3 调整建议（1）更换大孔径过滤器，更换孔径大的过滤器，是碎屑能更为顺畅地通过过滤器，防止过滤器堵塞造成压差上升，同时加装备用过滤器，方便絮状物堆积过多进行清理的问题，根据实际情况也可剔除过滤器的使用，在颗粒水流程其他部位进行过滤网的安装来达到过滤效果。（2）调整添加剂配方，降低抗静电剂添加量，可根据产品后期应用合理减少抗静电剂的添加，较多的抗静电剂添加量是树脂的抗静电效果明显，亲水基团迁移快，吸水基团吸水速度快，碎屑的干燥和剔除困难增加。2.1.4 调整误区 提高切粒水温度对提高碎屑的分离效率有显著增强作用，此观点为错误方向，抗静电剂 1800 具备很好的防热性能及抗热水性能，单纯提高颗粒水水温对碎屑的分离从抗静电亲水基吸水角度考虑不具备论证可能，同时过高的水温要考虑其他添加剂的使用条件是否具备，防止单方面提高水温造成的其他问题。3 结 论 3 结 论 随着今年来合成工业的高速发展，各类聚烯烃添加剂在添加后对加工过程产生一定影响，本文重点从抗静电剂角度进行分析对聚乙烯加工过程的影响，抗静电剂种类的选取，添加剂的加入方法和效果，均是聚乙烯造粒正常生产的决定性因素。因此合理选取添加剂种类及添加量，优化其操作参数匹配设备运行状态对提高产品稳定生产（下转第 53 页）（下转第 53 页）佟 明：精细化工中的催化加氢技术 53 1 苏佳娜,郭秀枝,王公应,等.Ru/CN 催化对苯二甲酸二甲酯加氢制备 1,4-环己烷二甲酸二甲酯J.精细化工,2021,38(7):1505-1512.2 王集杰,JITTIMA MEEPRASERT,韩哲,等.TiO2负载的高分散 Cd 团簇催化剂高效催化 CO2加氢制甲醇J.催化学报,2022,43(3):761-770.3 赵建波,袁海丰,谢冰.基于喹啉选择加氢反应的多相金属催化剂研究进展J.化学研究与应用,2022,34(2):225-232.4 王春鹏,王哲,毛善俊,等.多相催化剂活性位点的配位环境及其对催化性能的影响J.催化学报,2022,43(4):928-955.5 刘军辉,宋亚坤,郭旭明,等.铁基催化剂在COx加氢制高附加值烃反应中的应用J.催化学报,2022,43(3):731-754.6 秦王昕,周婉哲,严亲清,等.糠醛液相催化加氢制糠醇金属催化剂的研究进展J.当代化工,2021,50(9):2221-2224.7 王新承,杨靖丰,郑枝源,等.无溶剂条件下 Ru/Mn-Al 催化糠醇加氢制 1,2-戊二醇J.工业催化,2022,30(5):60-72.8 巩笑笑,郜亮,温朗友,等.苯甲酸(酯)催化加氢制苯甲醛的研究进展J.石油学报(石油加工),2021,37(4):932-940.9 朱莉,林翌阳,刘康,等.CuPd 催化剂调节中间反应能垒提高电催化 CO2生成二碳产物的选择性J.催化学报,2021,42(9):1500-1508.（上接第 50 页）_（上接第 50 页）_ 具有重要意义。自 2020 年以来聚烯烃装置陆续增产，抗静电剂以及添加剂的用量爆发性增长，对抗静电剂及添加剂厂家为利好消息，同时疫情原因国外抗静电剂和添加剂的供应量和保障性快速降低，这为国内厂家的快速发展提供宝贵时间，在抗静电剂的应用过程中如何更有效的添加、对后期产品的实际影响、新产品的开发应用将是未来一段时间抗静电剂厂家需要重点拓展的方向。参考文献 参考文献 1 张宝祥,陈艳兆.影响 DFDA-7042 粒料蛇皮拖尾的因素浅析J.化工设计通讯,工艺与设备,201