研究：抗氧剂与相容剂对含再生料PE包装膜凝胶与热封性能的影响

再生料含量提升带来的薄膜质量挑战

在包装材料领域，提升再生料含量是实现循环包装的重要路径，但由工业后或消费后再生聚乙烯（PCR PE）制成的包装薄膜常因杂质与降解出现外观和力学问题，影响使用性能。一项发表于《包装技术与科学》的研究，围绕100%单层PCR PE薄膜以及芯层含30%和50%PCR PE、表层与热封层为新料的多层商业PE薄膜，考察了凝胶存在情况、热封特性以及批次差异带来的质量波动。

检测方法与主要发现

研究采用FTIR、显微镜和一种新引入的图像分析方法，分析再生料相关凝胶的存在与面积占比；通过热粘合与冷粘合测试评价热封性能，并通过拉伸测试评估材料性能。FTIR结果显示，来自PCR PE的部分杂质中，球形杂质为聚酰胺基，纤维状杂质为纤维素基。

在含PCR PE的非食品接触商业薄膜中，质量随批次变化较大，热封与冷封强度同样存在明显波动。在实验室制备的100% PCR PE薄膜中，成膜时添加抗氧剂对凝胶存在情况没有显著影响；而研究中使用的某一马来酸酐基（MAH）相容剂使凝胶数量从432 pcs/9 cm²降至375 pcs/9 cm²，凝胶面积占比从0.81%降至0.67%。

两种添加剂均延迟了热粘合测试中的断裂失效，提供了更大的操作窗口。在冷粘合测试中，添加相容剂的样品在100°C封合温度下表现出更强的封合界面结合。拉伸测试结果表明，添加抗氧剂和相容剂后，杨氏模量与断裂伸长率仅出现轻微变化。

对聚合物助剂行业的意义

该研究为含再生料的PE薄膜设计提供了可参考的工艺与配方思路。对于包装材料而言，加工稳定与食品接触合规是再生料应用中的关键考量：抗氧剂在成膜过程中承担加工稳定角色，有助于抑制降解，但本研究表明其单独使用对凝胶数量的改善有限；马来酸酐基相容剂则在减少凝胶、改善热封窗口方面展现出更直接的效果。值得注意的是，研究中涉及的非食品接触商业薄膜批次波动较大，提示再生料来源与批次管理对最终薄膜质量具有重要影响。对于希望提高再生料掺量的薄膜生产商，合理组合抗氧剂与相容剂、并针对热粘合与冷粘合工艺窗口进行验证，可能是平衡加工稳定、热封性能与力学性能的可行方向。研究同时指出，相关结果可作为PE薄膜从回收到设计的指导依据。

信息来源：Effect of Antioxidants and Compatibilizers on Gel Formation and Film Quality of Polyethylene Films With Recycled Content，由合润化工整理。