薄膜生產常用樹脂——聚乙烯

聚乙烯（PE）是薄膜生產中最常用的樹脂。但我們常說的聚乙烯樹脂，其實涵蓋了一大類用乙烯作為單體的聚合物。因此不同的聚乙烯會有不同的特性、被使用在不同的場合。例如高密度聚乙烯具有較好的挺度，因此被廣泛用在需要薄膜挺括的牙膏膜、重包袋上。而茂金屬聚乙烯具有較好的熱封性能，所以被大量使用在熱封層以保證包裝的封合效果。一般來說，挑選聚乙烯樹脂時，主要考慮的參數有熔指、密度和添加劑。

熔融指數,簡稱“熔指”，英文縮寫為MI，是指10分鐘內在190°C、2.16kg重量下，從熔融指數儀中壓出的聚乙烯克重。很顯然，熔指表示了熔融聚乙烯的流動性。熔指越高，流動性越好。熔指的高低也需要與生產工藝進行匹配。吹膜工藝傾向于使用熔指小于3g的聚乙烯原料；流延工藝大都2~4g熔指的原料，偶爾也會使用更低一些的；淋膜涂敷工藝則常用7g熔指或者更高的聚乙烯，以滿足對流動性的要求。

需要注意的是，聚乙烯的熔指測試溫度與聚丙烯的測試溫度不同。因為聚乙烯熔點較低，所以使用190°C作為測試溫度，而聚丙烯使用230°C。因此，不能直接比較聚乙烯和聚丙烯的熔指。經驗上，可以用2.5~3作為換算系數。也就是說，聚乙烯的流動性大概與2.5~3倍熔指的聚丙烯相當。這種換算非常粗略，只能在無法進行流動性測試時作為參考。

密度直接反映了聚乙烯樹脂的結晶度。作為一種半結晶聚合物，聚乙烯的很多性能（如挺度、熔點、透明度、等等）都直接受到結晶度影響。結晶度越高，聚乙烯的挺度越大，熔點也越高，但透明度會下降。理論上，結晶度達到100%的聚乙烯密度為1.00g/cm³，而結晶度為0%的聚乙烯密度為0.855g/cm³。但實際上工業化生產的聚乙烯密度大都在0.86~0.97g/cm³之間。一般來說，聚乙烯密度差別達到0.006g/cm³就可以體現出明顯的性能差異。例如，0.926g/cm³密度聚乙烯生產的薄膜手感會比0.920g/cm³密度生產的要硬和挺。而且密度也是最重要和常用的聚乙烯分類依據。隨著密度由高到底，聚乙烯被分為“高密度聚乙烯”、“中密度聚乙烯”、“低密度聚乙烯或線性低密度聚乙烯）”、“聚乙烯塑性體或超低密度聚乙烯”和“聚乙烯彈性體”。

添加劑雖然不是聚乙烯本身的參數，但對于樹脂的性能卻有舉足輕重的作用。因此它仍然是挑選聚乙烯牌號時不可或缺的考量因素。常見的聚乙烯添加劑有：抗氧劑、開口劑、爽滑劑、加工助劑等。抗氧劑的主要作用是保護聚乙烯樹脂避免受到空氣中氧氣以及加工中的高溫破壞。大部分薄膜規格的線性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯里面都含有足夠的抗氧劑了，所以一般情況下用戶不需要額外添加。但是大棚膜或者其他需要長期戶外使用的薄膜，還需要根據情況額外添加抗氧劑（也稱為防老劑）。開口劑的功能主要是避免薄膜生產和使用中的粘連問題。大部分開口劑都是細小的無機顆粒（例如二氧化硅、硅藻土）。它們通過在薄膜表面形成微小的凸起避免產生粘連問題。爽滑劑則是降低薄膜摩擦系數的助劑。大部分的爽滑劑都是小分子的有機物。它們通過遷移到薄膜表面形成潤滑層來降低薄膜的摩擦系數。雖然開口劑和爽滑劑有協同效應，聚乙烯樹脂里面通常也會同時添加這兩種助劑，但并不應該將其混淆。開口劑著重減少薄膜粘連，利于薄膜開卷；而爽滑劑著重降低摩擦系數，利于保證薄膜走機順暢。與前面幾種添加劑相比，聚乙烯樹脂自帶加工助劑的情況相對少見。一般只在比較難加工的聚乙烯牌號里才會自帶加工助劑。顧名思義，加工助劑就是改善聚乙烯加工性能的助劑。除了降低擠出難度，加工助劑也可以減少熔體破裂、改善薄膜透明度和光澤度。因此，有的時也會薄膜生產配方中單獨添加。薄膜通會單獨用一個章節介紹爽滑劑和開口劑的相關作用和性能。