油酸酰胺和芥酸酰胺在塑料和热塑性弹性体中的应用

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所属分类:添加剂文章

一、油酸酰胺芥酸酰胺简介

1.1. 油酸酰胺

油酸酰胺属于不饱和脂肪酰胺,是一种白色结晶或颗粒状的固体,多晶型结构,无臭,它可以减少树脂等在加工过程中的内摩擦薄膜和传送设备之间摩擦,简化对最终产品的操作,从而增加生产量。例如用作聚乙烯加工过程的润滑剂,可以降低树脂颗粒成型熔融黏度,改进流动性。

油酸酰胺:Oleamide,又称:顺式-9-十八碳烯酰胺

英文别名:cis-9-Octadecenoamide; cis-9,10-Octadecenoamide

分子式(Formula):CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CONH2

分子量(Molecular Weight):283.49

外观:白色颗粒,或白色粉末,酸值:≤1,熔点:72~77℃,色度:≤2,碘值:80-90(gI2/100g)

1.2. 芥酸酰胺

芥酸酰胺作为芥酸的重要衍生物,是一种应用范围广泛的优良精细化工产品。由于它具有较高的熔点和良好的热稳定性(在273℃下稳定),因而主要用作各种塑料、树脂的抗粘剂和滑爽剂,挤塑薄膜的优良润滑剂和抗静电剂。

芥酸酰胺:Erucylamide,又称:顺-13-二十二碳烯酸酰胺

英文别名:Erucic Amide,Erucamide,Erucic Acid Amide,cis-13-docosenamide

分子式(Formula):CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11CONH2

分子量(Molecular Weight):337.58

外观:白色颗粒,或白色粉末,酸值:≤1,熔点:78~81℃,色度:≤2,碘值:75~82(gI2/100g)

1.3. 油酸酰胺和芥酸酰胺的区别

芥酸酰胺的主要用途是爽滑、抗粘、光亮;油酸酰胺则是开口、润滑、抗粘连。两者用途类似却又不尽相同。如果是一般材质塑料做开口,如PVC/PE这种的,油酸酰胺是最好用的,物美价廉。但是,如果是用在部分高端塑料,如:PP/TPU/BOPP,则用芥酸酰胺做开口,芥酸酰胺的性质要优于油酸酰胺,因为芥酸酰胺稳定加工性能比油酸酰胺好,不黄变老化。另芥酸酰胺析出慢,所以芥酸酰胺的长期摩擦系数比油酸酰胺低。

油酸酰胺和芥酸酰胺在塑料和热塑性弹性体中的应用

二、油酸酰胺和芥酸酰胺在塑料中的应用

2.1. 低密度聚乙烯( LDPE、LLDPE )中添加 0.05~0.2%的油酸酰胺,其薄膜的摩擦系数可降低 50% 以下;在其复合薄膜中添加0.1% 左右的油酸酰胺,静动摩擦系数降至 0.3 以下。薄膜的光滑(平滑)性和开口性显著提高,而对各项力学性能无不良影响。与开口剂(二氧化硅、滑石粉、硫酸钙、硬脂酸酰胺等)或抗静电剂配合使用(可制成母粒加入)效果更佳。可有效防止薄膜的粘连,保证了优良的操作性能,特别适用于自动包装(制袋)膜和液体包装膜和农地膜等。

2.2. 在挤出吹塑膜( PP薄膜)中,添加 0.2~0.3%的油酸酰胺,可显著降低薄膜的摩擦系数,生产出非常光滑的薄膜。可与二氧化硅(开口剂)和硬脂酸钙配合使用(或制成母粒),效果会更好。

2.3. 在 CPP薄膜(聚丙烯流延薄膜)中,添加 0.09~0.2%的芥酸酰胺,可有效防止粘连,提高制品的滑爽性,从辊上顺利引出薄膜,也可与硬脂酸钙和二氧化硅配合使用。

2.4. 为满足广泛的用途要求,应对双向拉伸聚丙烯薄膜( BOPP )的表面爽滑性、抗粘连性、抗静电性进行改善。加入抗粘连剂等可使薄膜的摩擦系数有所下降,但需更低的摩擦系数时就需加入滑爽剂:芥酸酰胺,以满足高速化自动包装机的要求。

2.5. 在线性低密度聚乙烯( LLDPE )中,添加 0.1左右的芥酸酰胺,在高剪切速率下,可有效防止熔体的破裂现象,赋予成品表面显著的滑爽性和光亮性,有效防止农膜和包装的粘连,并且提高其易加工性,一般应与水合硅酸镁(滑石粉)配合使用。

2.6. 透明的硬质 PVC(薄膜、瓶子、片材),通常添加有机锡(硫醇锡)作为稳定剂,添加了有机锡的熔体有强烈的粘附倾向,要控制其粘附性,必须添加酰胺类( EBS )滑爽剂(润滑剂),添加量一般为 0.1~0.5% ,当酰胺蜡( EBS )与单油酸甘油酸或单甘酯配合使用时,制得的成品其表面十分明亮和光滑,能有效防止薄膜的粘连。

2.7. 在聚丙烯制造的一次性注射器中,应添加芥酸酰胺作为滑动剂;由聚乙烯制造的一次性注射器,应添加油酸酰胺作为滑动剂。

2.8. 在聚乙烯热塑性粉末中添加适量的油酸酰胺,可起到降低熔体粘度和爽滑润滑作用,显著提高粉末涂料的流动性和硫化性,同时还是聚烯烃优良的粉碎剂,使之生成细微的粉末。

2.9. 芥酸酰胺还可用于 ABS 和纤维色母粒的分散剂和润滑剂,提高颜料和其他助剂的分散性,得到均匀的、无条纹的着色制品,可防止纤维皱纹、表面滑爽。

2.10. 油酸酰胺和芥酸酰胺还有一定的抗静电效果,可减少灰尘在制品表面的附积。这两种产品均有美国( FDA)和欧洲的食品接触使用许可,可用于各种食品类的包装。另外还能提高薄膜的防水防湿性能。

2.11. 聚乙烯的润滑剂,为了防止聚乙烯本身的粘连,在成粒时添加油酸酰胺,使聚乙烯在注塑成型和吹塑是能顺利地进行。

2.12. 聚丙烯的润滑剂,聚丙烯的流动性比聚乙烯好,但聚丙烯薄膜的透明性越好,就越容易结团 、粘连。另外,作为包装材料时,如果润滑性不好,则可能使包装作业效率下降。如果在聚丙烯中添加油酸酰胺就可避免上述缺点,并且有适度的润滑性也便于包装袋开口。

三、油酸酰胺和芥酸酰胺在色母粒中的应用

3.1. 油酸酰胺是聚乙烯和聚丙烯等色母粒的理想分散剂。其分散效果优于聚乙烯蜡等其他分散剂,能显著提高其分散性和着色强度,使颜料(染料)得到最佳分散,而且可显著降低母粒熔体的粘度,有效防止粒子之间的互相粘连,由于色母粒中含有大量颜料,因而在其生产中熔体粘度提高而产量降低。通过使用油酸酰胺,不仅改善其分散性、提高着色强度,而且可显著提高色母粒的产量。在母粒中添加 3% 左右的油酸酰胺,相当于添加 8~15% 的聚乙烯蜡的效果。具体添加量(最佳配方)须根据颜料(染料)的种类、色母粒的规格,以及其加工工艺而确定。添加时须注意加入量的均匀性,防止挤压机打滑。

3.2. 在聚乙烯白色及黑色母粒中添加可以代替进口扩散油,同时颜料含量可以增加 10~15%,白度与黑度、光洁度明显提高,熔体粘度显著降低。在相同功率下产量增加10~14% 成本相应降低;也可用作降烯烃。

3.3. 还用作高密度聚乙烯( HDPE )包装膜的爽滑剂和开口剂,添加量为0.05~0.2% ,添加后可使薄膜厚薄均匀,防止皱纹,表面滑爽。

3.4. 油酸酰胺对无机阻燃剂分散性很好,可以相应减少阻燃剂的用量,提高产品各项机械性能,降低成本。是开发新型阻燃色母粒不可缺少的助剂,还能提高产品各项机械性能。

3.5. 在聚乙烯电缆料中和全塑通讯电缆料中添加油酸酰胺 0.05% ,摩擦系数可从0.7 降至 0.06,同时还能改变其着色性,以及炭黑等的分散性,实现电缆料高速挤出,改善电缆料护套的内壁光滑度。

3.6. 用作 BOPP 薄膜的防粘剂和爽滑剂,加入量为 0.05~0.2% ,并可与其他助剂(或颜料)一起制成母粒加入。

四、油酸酰胺和芥酸酰胺在TPE中的应用

4.1. 一般在低硬度热塑性弹性体TPE-S添加芥酸酰胺0.05%,表观就会比较滑爽,但切忌添加太多,反而会有一种滑腻的感觉,如果要防止低硬度的TPE-S相粘连,可以量略微再增加点,并且配合有机硅润滑剂一起使用,效果更佳。

4.2. 在中高硬度的热塑性弹性体TPE-S中,可以添加芥酸酰胺和油酸酰胺,如果要求耐老化,推荐使用芥酸酰胺,对于充油量较高的规格,也是推荐芥酸酰胺。

4.3. 为了降低热塑性弹性体的摩擦系数,可以添加芥酸酰胺和油酸酰胺,考虑长效的话,优先芥酸酰胺,添加量在1%左右,并且配合有机硅、氟添加剂等。

4.4. 在热塑性橡胶TPV中,因为加工温度较高,一般推荐使用芥酸酰胺,并且添加量在0.05%左右。

五、油酸酰胺和芥酸酰胺国际大牌介绍

目前市场上,高端品牌主要有英国禾大、AkzoNobel、STRUKTOL:

5.1. 英国禾大(CRODA)

在塑料熔融状态,Crodamie 酰胺分子在塑料内部中均匀分布。当塑料冷却成型后,酰胺分子开始向塑料的表面迁移,并在表面形成薄薄的润滑层。酰胺的润滑层降低了塑料表面的摩擦力,并防止塑料层之间不必要的黏附。添加了酰胺后,塑料表面摩擦力随会随时间的变化而变化。爽滑剂的选择,同塑料型号以及您所要求的塑料爽滑度有关。Crodamide系列酰胺有优秀的热稳定性和颜色稳定性,并获得各种欧盟和美国FDA食品认证。

5.1.1. Crodamide VRX 是英国禾大)司提供的高质量的植物油酸酰胺,其纯度和化学稳定性比动物油酸酰胺好,而它的爽滑性能和动物油酸酰胺相差无几。

Crodamides VRX可以在加工阶段直接加入塑料,或加入预混料和色母粒之间中。酰胺的添加非常简单。在塑料加工前用人工预混或机械预混,酰胺在预混料中的分散性就非常好。酰胺在预混料中的好佳添加量和塑料的品种以及要求获得的爽滑性有关。

5.1.2. 英国禾大芥酸酰胺 Crodamide ER性能优势:

a. 芥酸酰胺在薄膜中使用,它可以减少加工过程中的内摩擦;

b. 薄膜和传送设备之间的摩擦,从而增加生产量,简化对好终产品的操作(比如包装);

d. 油墨的优质分散剂:表印(复合)油墨防粘、抗粘抗磨、抗刮和爽滑剂,消除在高速印刷过程中油墨容易脱落在滚轴上的现象,增加表面滑度及光亮度的性能;

e. 蜡的改性和熔点调节剂;

f. 照相感光材料(涂层)的润滑剂、香烟滤膜的添加剂、纺织柔软剂、润滑油添加剂等等。

5.2. 荷兰阿克苏诺贝尔(AkzoNobel) 

5.2.1. 荷兰阿克苏诺贝尔油酸酰胺

Armoslip CP Powder是一种从动物油中精炼的具有低色度(170Pt-Co)和低水分含量(120mg/kg)的油酸酰胺。它具有优良的爽滑性和良好的防粘连性能,经常被用做PE薄膜的爽滑剂。

a. 加入油酸酰胺Armoslip CP Powder并充分预混,可有效降低聚合物和设备、聚合物与聚合物间的摩擦力和附着力,使加工速度和产品质量得到大副提升。

b. 由于油酸酰胺Armoslip CP Powder可在产品成型后持续迁移而在产品表面形成一层薄膜,使产品具有良好的滑爽特性和好的防粘连性,而最终产品的机械性能和视觉效果都没有较大的改变。Armoslip CP Powder因其低廉的价格和快速迁移性而成为爽滑剂的首选产品。

c. 它在热塑性聚合物中的应用范围很宽,根据需求的不同其添加量为0.05%---0.3%。

d. 它在油墨中加入Armoslip CP Powder后可提升油墨的滑爽性和防粘连性。

e. 它还可使石蜡和树脂涂覆纸张或纸板时具有更好的渗透性和爽滑性。

f. Armoslip CP Powder还可被用在胶粘剂、涂料和EVA高聚物中;

g. 它可做为造纸生产中的消泡剂、颜料的分散剂、金属材料的表面润滑剂使用。

h. 它具有均匀的微粒尺寸,具有好的流动性,易于加工和混合。

i. 它比其他油酸酰胺更好的高纯度、低色度和低水溶性而成为首选产品。

5.2.2. 荷兰阿克苏诺贝尔芥酸酰胺

Armoslip E powder由荷兰阿克苏诺贝尔公司生产,是一种从植物油中精炼的具有低色度(90Pt-Co)和低水分含量(100mg/kg)的芥酸酰胺,具有优良的爽滑性和良好的防粘连性能。

a. 它是一种从植物油中精炼的具有低色度(90Pt-Co)和低水分含量(100mg/kg)的芥酸酰胺。芥酸酰胺具有优良的爽滑性和良好的防粘连性能。加入芥酸酰胺并充分预混,可有效降低聚合物和设备、聚合物与聚合物间的摩擦力和附着力,使加工速度和产品质量得到大副提升。

b. 由于芥酸酰胺Armoslip E Powder可在产品成型后持续迁移而在产品表面形成一层薄膜,使产品具有良好的滑爽特性和好的防粘连性。而最终产品的机械性能和视觉效果都没有较大的改变。芥酸酰胺具有比油酸酰胺低的挥发性和耐高温的热稳定性,芥酸酰胺的耐高温特性使其很适合应用于 PP 薄膜领域。芥酸酰胺因具有比油酸酰胺更大的分子量而延缓了分子向外迁移,这有利于薄膜下线后立即上印刷生产线。

c. Armoslip E Powder在热塑性聚合物中的应用范围很宽,根据需求的不同其添加量为 0.05%~0.3% 。在油墨中加入芥酸酰胺后可提升油墨的滑爽性和防粘连性。芥酸酰胺还可使石蜡和 树脂涂覆纸张或纸板时具有更好的渗透性和爽滑性。芥酸酰胺还可被用在胶粘剂、 涂料和EVA高聚物中;并且可做为造纸生产中的消泡剂、颜料的分散剂、金属材料的表面润滑剂使用。

d. Armoslip E Powder具有微小的粒径尺寸,在同其他添加剂或聚合物混合时会更加均匀。

e. Armoslip E Powder的高纯度和色度稳定性在很多应用中成为首选产品。

5.3 德国STRUKTOL

STRUKTOL®TR131主要是在聚烯烃薄膜中用来作为增滑剂,降低摩擦系数。与油酸酰胺相比它有较高的热稳定性、向表面迁移的较慢,因此在高温挤出场合是更好的选择。

薄膜印刷时,挤压后不久进行密封或层压,迁移速度慢正好体现了优势。它的低气味,使得它非常适合用于食品接触应用。

STRUKTOL®TR131也可用于各种聚合物体系中作为脱模剂,和在色母粒和印刷油墨作为分散剂。在封闭螺杆PVC塑料,它减少了扭矩和为提高产能提供便利。

STRUKTOL®TR131也可以用来作为在热塑性弹性体(TPE),热塑性树脂和热固性橡胶系统的处理辅助剂或润滑剂。赋予制品爽滑的触感,可能有助于在后续操作中,如零部件组装。

其中禾大、STRUKTOL的润滑剂种类非常丰富,有抗静电剂、EBS、金属皂盐、有机硅等。

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目前评论:2   其中:访客  1   博主  1

    • avatar 李俊 0

      AKZONOBEL把这块卖给PMC了