为什么PE薄膜挤出过程中会发生熔体断裂？

熔体断裂是聚乙烯（PE）薄膜挤出中最常见的表面缺陷之一，尤其是在LLDPE、HDPE和mLLDPE高速加工中。

它通常表现为：

• 鲨鱼皮纹理表面

• 薄膜外观粗糙或不规则

• 模具出口处的流动不稳定性

• 光学清晰度下降

根本原因

当聚合物熔体在高剪切应力下通过模具时，界面流动不稳定会导致熔体断裂。

当剪切应力超过临界阈值时：

• 聚合物熔体无法保持平稳流动

• 模壁处发生粘滑行为

表层周期性断裂

在以下情况下，这种情况会更加严重：

• 高速挤出

• 窄模具间隙

• 高分子量树脂

• 茂金属基聚乙烯等级

为什么使用传统的含氟聚合物PPA？

几十年来，人们一直使用含氟聚合物基聚合物加工助剂（PPA）来解决聚乙烯薄膜挤出中的熔体断裂问题。

它们的工作原理是：

• 迁移到芯片表面

• 形成低表面能氟化涂层

• 降低熔体与模具的摩擦

• 允许墙体滑移

这有助于稳定熔体流动并消除鲨鱼皮缺陷。

然而，对 PFAS 相关物质日益增长的监管压力正在改变加工商解决这一问题的方式。

为什么制造商都在寻求非氟聚合物解决方案

减少对含氟聚合物PPA的使用是由以下因素驱动的：

监管压力

• 欧盟 REACH 法规中关于 PFAS 限制的提案

• 美国环保署《有毒物质控制法案》(TSCA) 中关于全氟烷基和多氟烷基物质(PFAS)的报告要求

• 全球 PFAS 监测计划

OEM和品牌要求

• 不含 PFAS 的包装要求

• 可持续性合规性审计

• 循环经济目标

技术和操作方面的问题

• 回收物流中的残留含氟聚合物污染

出口资格风险

供应链的不确定性

因此，处理器正在积极寻求：

如何在不使用含氟聚合物的情况下消除熔体断裂

不使用含氟聚合物能否消除熔体断裂？

是的。

大多数聚合物添加剂生产商都推出了不含 PFAS 的加工助剂，提供了一种不依赖于含氟表面涂层的替代方法。

这些系统不是形成永久性氟聚合物薄膜，而是通过动态界面润滑控制来工作。

不含 PFAS 的加工助剂如何消除熔体裂纹

不含 PFAS 的 PPA（尤其是硅基体系）通过不同的机制减少熔体断裂：

1. 界面滑移稳定化

它们改变了聚合物熔体与模具表面之间的相互作用，从而降低了粘滑不稳定性。

2. 剪切应力波动减小

通过在分子水平上平滑流动行为，它们最大限度地减少了模具出口处的应力突变。

3. 动态润滑层形成

在界面处形成自调节分子层，持续稳定挤出条件。

4. 提高熔体流动均匀性

聚合物熔体在模头上保持更均匀的速度分布。

用于消除熔体裂纹的SILIMER无PFAS PPA

硅基硅酸盐，不含 PFAS 的加工助剂专为需要高速稳定性和高表面质量的聚烯烃挤出系统而设计，适用于薄膜生产。

它们被开发为氟聚合物PPA的替代品，用于：

• LLDPE薄膜挤出

• HDPE薄膜加工

• mLLDPE高速吹膜生产线

SILIMER 无 PFAS 加工助剂替代氟聚合物 PPA 技术的工作原理

SILIKE SILIMER系列不含PFAS和氟的PE薄膜挤出替代解决方案的性能优势

在聚乙烯薄膜生产系统中应用SILIKE SILIMER系列不含PFAS的工艺助剂可起到以下作用：

♦ 消除熔体断裂和鲨鱼皮缺陷

♦ 改善表面光滑度并保持光学清晰度

♦ 降低挤出压力

♦ 提升吞吐量稳定性

♦ 减少芯片积垢和停机时间

♦ 在高线速度下保持稳定的性能

不含 PFAS 的 PPA 最有效的地方

它们广泛应用于：

吹膜挤出

• LLDPE 和 mLLDPE 薄膜
• 高速薄膜生产
• 包装薄膜应用

流延薄膜挤出

• 光学和包装薄膜
• 多层结构

HDPE薄膜系统

• 工业薄膜
• 成型-填充-封口 (FFS) 重型包装

再生聚烯烃加工

• 稳定不稳定的熔体流动行为

如何在不使用含氟聚合物的情况下优化熔体裂纹消除

为了获得最佳效果，处理器通常遵循以下方法：

步骤 1：确定基线条件

• 记录当前压力、输出和缺陷水平

步骤 2：引入不含 PFAS 的 PPA

• 按推荐的低剂量添加
• 确保在母料或配料阶段充分分散

步骤 3：稳定界面行为

• 允许系统达到稳态润滑平衡

步骤 4：优化加工参数

• 调整温度曲线
• 微调线速度和螺杆速度

第五步：验证胶片质量

• 检查表面光滑度
• 监测雾度和光泽稳定性
• 评估长期稳定性

熔体断裂控制中不含 PFAS 与含氟聚合物 PPA 的比较

稳定、高速聚乙烯薄膜加工的实用解决方案

实际数据对比：SILIKE SILIMER系列无氟PPA与无PFAS加工助剂

常见问题解答

不使用含氟聚合物能否完全消除熔体断裂？

是的。SILIKE SILIMER系列不含PFAS的PPA，如果优化得当，可以完全消除大多数PE薄膜挤出系统中的熔体断裂现象。

不含 PFAS 的 PPA 会影响薄膜的透明度或光泽度吗？

在推荐剂量范围内使用，未发现明显的负面影响。

无氟溶液是否适用于高速挤出？

是的。SILIKE SILIMER 系列不含 PFAS 的聚合物加工助剂专为高剪切、高通量条件而设计。

不含 PFAS 的 PPA 可以与回收的 PE 一起使用吗？

是的。SILIKE SILIMER系列不含PFAS的PPA可以提高再生聚烯烃加工的稳定性。

结论

PE薄膜挤出中的熔体断裂本质上是由模头表面的界面摩擦引起的流动不稳定问题。

虽然历史上一直使用含氟聚合物PPA来解决这个问题，不含 PFAS 的加工助剂现在提供了一种可行且越来越受欢迎的替代方案。

不含 PFAS 的解决方案，例如 SILIKE SILIMER 技术使能够：

♦ 稳定的高速挤出

♦ 无缺陷薄膜表面

♦ 减少芯片积垢

♦ 监管合规准备

♦ 无氟处理系统

了解更多关于如何在不使用含氟聚合物的情况下消除 PE 薄膜挤出过程中的熔体断裂，或索取 SILIMER 系列不含 PFAS 的 PPA 样品：amy.wang@silike.cn | www.siliketech.com