氢化石油树脂对BOPP烟膜性能的影响研究

本文对比了九种比较常见的氢化石油树脂牌号，研究其对烟膜雾度、热收缩力和抗板结能力等性能影响。

1.1主要原料

1#、2#和3#氢化石油树脂产自国内炼化企业，主要成分为直链C9；4#、5#氢化石油树脂产自日本，主要成分为直链C5+C9；6#、7#氢化石油树脂产自美国，主要成分为DCPD；8#氢化石油树脂产自日本，主要成分为直链C5+C9；9#氢化石油树脂产自国内炼化企业，主要成分为直链C5。1#-9#氢化石油树脂性能指标如表1所示。

表1  不同牌号氢化石油树脂的物性数据

2.结果与讨论

2.1氢化石油树脂对BOPP烟膜的即测性能影响

按照相同的配方和工艺将九种氢化石油树脂做成母料，然后再经过双拉做成薄膜，薄膜型号是收缩型烟膜，适用于硬盒香烟。标准厚度21um，氢化石油树脂的用量为10wt%。下线后立即检测性能如表2所示。

表2  即测BOPP烟膜的物性数据

表3  30天后BOPP烟膜的物性数据

根据上表的数据可以看出，所有牌号对应的薄膜雾度均小于1.0，表明都符合使用要求，8#和9#的表现尤为突出，再次表明直链C5有利于改善光学性能；硬盒香烟需要较高的收缩率，一般要求达到9%，6#和7#的收缩率较小，使用过程会出现烟包松泡的缺陷；弹性模量的数据在一周之内会有较大的升幅，所以即测数据参考意义不大，在这里不做分析。

2.2 30天后氢化石油树脂对BOPP烟膜的性能影响

BOPP烟膜在时效处理和储存的过程中，结晶会进一步完善，也就是常说的后结晶。同时一些添加剂迁移出薄膜表面，物性会发生一些的变化。一般30天左右各项性能指标达到平衡和稳定，对上述样本进行了性能跟踪，检测性能如表3所示。

从表3的数据分析可知，30天后，8#和9#仍然保持了雾度低的优势；6#和7#的收缩率虽然下降幅度小于其它样本，但由于起点不高，稳定后的数值仍然小于8%，在硬盒香烟包装中可能会出现泡松的问题；30天后的弹性模量都超过2400Mpa，6#样本甚至超过了2600Mpa，这与6#的双环结构不无关系。

2.3氢化石油树脂对BOPP烟膜的抗板结性能影响

氢化石油树脂的数均分子量不足1000，重均分子量稍大，也不超过2000，分子链活动能力较强，存在少量迁移到薄膜表面的现象。氢化石油树脂最大的用途是热熔胶，正是利用其遇热发粘的特性，BOPP烟膜虽然挑选了软化点较高的牌号，抗粘能力有所增强，但始终存在一定的粘结倾向。烟厂在使用中特别强调薄膜的上机运行性，哪怕是轻微的发粘或板结都会引起使用不顺畅，所以提高收缩型BOPP烟膜的抗板结性是很重要的工艺要求。为了更好地表征薄膜的抗板结能力，结合多年的经验，笔者把成品膜卷放在恒温（35℃）恒湿（80%）的环境中时效处理7天，然后通过自由放卷来判定不同样本的抗板结能力，该模拟试验也需要测试摩擦系数。试验结果和检测性能如表4所示。

表4  恒温恒湿7天后BOPP烟膜的物性数据

从分析表4中的数据不难发现1#、2#和3#的抗板结性较差，不能自由放卷的米数也较多，纸芯发黑也比较严重，在烟厂使用中较有可能出现运行性不顺畅的问题；9#虽然雾度很出色，但存在板结较重的问题，8#的抗板结能力还不错，两者比较8#比9#有优势；抗板结能力最强的是4#和5#，虽然6#和7#也不错，但其在收缩率上有短板。

综合以上所有的数据基本可以判定，4#、5#和8#是不错的选择。

3.结论

研究结果表明4#、5#和8#氢化石油树脂对BOPP烟膜雾度、热收缩力和抗板结能力等综合性能影响最佳，结合表1中氢化石油树脂的性能指标，在选择氢化石油树脂时应考虑以下几点：

1）软化点不宜低于125℃，并且越高越好；

2）黄色指数不宜大于1，越小对BOPP烟膜的光学性能有利；

3）热稳定性不宜小于2，分子量越大越好，分子量分布越窄越好，这些指标对BOPP烟膜的抗板结有利；

4）挥发性不宜超过1%，否则加工增挺剂的过程中存在气味。除了氢化石油树脂，影响收缩型BOPP烟膜性能的因素还有很多，需要结合内外层配方一起进行综合分析和探讨。