1 前言燕化公司新建20万吨LDPE装置在2001年10月正式投产，在新产品市场调研及开发工作中，我们了解到目前国内有几十家CPE的生产厂，生产规模达3000吨以上的有近十家，使用的CPE原料以进口料为主。今后随着包装领域需用量的提高，CPE薄膜的需求将呈上升趋势，因而流延薄膜用原料将有较大的市场潜力。鉴于上述情况，北京燕山石化公司于2002年初在新的高压装置上，开发了流延薄膜专用料LD160产品。2 流延薄膜专用料LD160技术指标依据对国外样品的分析结果和用户的要求，根据20万吨新高压装置产品的特点。确定了流延薄膜专用料LD160的技术指标见表1：3 流延薄膜专用料LD160的性能3.1 流延薄膜专用料LD160的链结构分析LDPE生产是经过高温、高压聚合而成，分子结构比较复杂。在分子链中即含有不同C链的短支链，也含有长支链。由于在聚合过程中的歧化反应使LDPE分子链端基含有一定量的C=C键，同时伴随聚合反应，使LDPE分子链中含少量的C=O基。目前还没有准确表征LDPE的分子结构的方法。只能通过GPC、红外和其它手段来定性的表征LDPE的结构特点。利用红外光谱对LD160进行支化度的测试，利用GPC测定LD160的分子量及分子量分布，利用旋转流变仪获得有关分子长支链的信息。表2是测试的LD160与国外样品的分子结构数据。由测试结果可以看出，LD160的支化度为2.35，支化度反映的是LDPE支链端基的甲基数。支化度高，说明支链多，会降低树脂的密度、熔点，影响树脂的加工性和薄膜制品的透明性。从测试结果看，LD160的支化度接近国外样品。样品的分子量分布见图1-3。分子量大小将影响材料的力学性能和材料的加工性能。分子量大，材料的力学性能高，加工性能差；分子量小，材料的力学性能差，加工性能好。从分子量测试结果看，LD160的分子量低于GW1。从测试的机械性能（见表5）和零剪切数值看，LD160的拉伸强度与这二种材料相当，这说明生产中对LD160分子量的工艺控制完全满足流延薄膜对力学性能的要求。从分子量分布看，LD160分布比GW1和GW2窄，在后加工过程中，分子量分布过宽过窄，都不利于加工。在流延薄膜生产过程中，分子量分布宽，可以减少缩幅，但过宽易造成厚度不均匀，平整度差，容易产生抖动，造成断膜；分子量分布过窄加工困难，与其它原料的混合效果差，因此分子量分布应适中。LD160从分子量分布为9.5左右，我们认为控制是较为适宜的。3.2 流延薄膜专用料LD160的流变性能采用旋转流变仪测试低剪切速率下不同原料的流变行为（图4），零切粘度η0是剪切速率或动态频率趋于零时的粘度，取决于材料的分子结构和温度，一般随温度的升高，η0下降。对于PE而言，通过测试η0可以反映材料的成膜性和一些分子结构的参数，一般来讲，η0对分子量分布中的大分子拖尾等较为敏感。稳态剪切粘度是高聚物流变性中最重要的材料函数之一，影响稳态剪切粘度的因素较多，工艺条件的影响有温度、剪切速率、剪切应力和添加剂。材料结构参数的影响有分子量、分子量分布和支化。图4是LD160与GW1、GW2的流变性能，从流变图我们可以得出：LD160与国外样品的分子结构比较接近，分子量与分子量分布稍有差异，但不影响材料的加工性能，在加工速率范围内，流变行为与国外样品相当。通过对流变行为的研究表明我们开发的LD160在分子结构、加工性方面已达到国外样品水平。3.3 LD160的物理性能由测试结果看出，LD160样品的力学性能与国内生产厂目前使用的两种进口料相当，可满足流延薄膜的力学要求。4. LD160助剂体系对于生产LDPE树脂来讲，常用的添加剂为三种即抗氧剂、爽滑剂和开口剂。一般生产厂商在生产过程中，都加入抗氧剂防止树脂在加工过程中的分解。而爽滑剂和开口剂则根据不同用户的要求，加入不同的数量和类别。LDPE使用的爽滑剂多是油酸酰安和芥酸酰胺，油酸酰胺的分子量低，熔点和热失重温度较低，价格相对便宜。一般使用添加量为500~1000ppm。开口剂为无机物，目前国内使用的开口剂有磷酸氢钙、二氧化硅和硅藻土，国际多用二氧化硅类开口剂。添加量为500~2000ppm。LDPE160既可以生产吹塑薄膜，又可以生产流延薄膜，还可以做发泡材料。爽滑剂加入的目的一是在加工过程中，降低分子的粘度，二是在生产过程中让爽滑剂迁移到薄膜表面，形成薄层保护薄膜表面。作为发泡材料使用的原料，加入爽滑剂会降低材料的粘度对发泡不利。我们进行了不同爽滑剂及加入量对薄膜性能的影响试验，确定了爽滑剂的种类及加入量。在选择开口剂的过程中，我们对其粒径、种类、分散性能、添加量进行研究，通过对薄膜开口性能、光学性能的影响进行了开口剂的评价和筛选。5 LD160产品开发情况在配方体系确定之后，根据理论研究及专利商所提供的技术文件，我们确定了LD160的工艺条件，并进行了工业化试生产，经用户应用后的反馈意见，多次对添加剂的配比和工艺参数进行调整及优化，分批次生产LD160，使得LD160产品得到了国内流延薄膜生产商的认可，到目前为止LD160已投放市场量达到8.1万吨。目前有两个牌号产品，即LD160BW、LD160AS、LD160BW不含开口剂和爽滑剂，LD160AS含有适量的开口剂和爽滑剂。两个产品的力学性能相当，均成功用于流延薄膜领域。6 结论1.燕化公司20万吨新高压装置开发的流延薄膜专用料LD160，物理机械性能优良，加工性好，达到目前国内常用进口同类产品性能。2.通过添加剂配方的研究，确定了针对流延膜产品的不同用途，选择开发了二种不同的助剂配方体系，满足了不同用户的应用要求。3.工艺技术优化，燕化公司开发的流延薄膜专用料LD160质量稳定性好，经国内流延薄膜生产厂使用，完全满足用户的使用要求。  来源： 北京燕山石化树脂应用研究所  作者： 王艳芳