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当功能性薄膜之三表面保护膜一

发布时间:2021-09-09 21:37:29 阅读: 来源:水泥仓除尘器厂家

功能性薄膜之三——表面保护膜(一)

关于功能性薄膜,至今没有严格的定义,一般指具有通用薄膜不具备的某一(或者某些)特殊功能、可以满足应用上的特殊需要的薄膜,例如抗静电薄膜,防锈薄膜,热收缩薄膜,易开封薄膜等等。由于功能性薄膜具有这样或者那样的特殊功能,它能更好地满足保护所包装的商品的需要,或者更好地满足商品使用方便性方面的需求,因此具有较佳的使用效果;功能性薄膜通常具有较高的技术含量,较高的经济效益和较强的市场竞争能力,因此倍受人们关注。 功能性薄膜是包装材料中的重要品种,往往是一些特定包装领域中的不可或缺的材料,在塑料包装材料中,具有十分重要的地位。为便于读者对功能性薄膜有一个初步的了解,这里拟对功能性薄膜做一个专题介绍,我们已经为您介绍了抗静电薄膜、表面保护膜,本期降为您介绍表面保护膜,敬请关注。

不少商品在运输、贮存、加工过程中及在组装期间,常常需要对材料及零部件表面加以保护,以防止有害气体、微生物的腐蚀,粉尘污染,或者避免机械划伤产生刮痕等等。对材料表面进行保护,最常使用的方法之一是在被保护物体的表面上,贴上的一层保护膜(即表面保护膜),在结束运输、贮存、加工以及组装等处理之后,再揭去该膜。

保护膜的研制与应用源于二十世纪七十年代,日本、美国及欧洲等工业化国家,经过三十年左右的推广使用和不断更新,无论在品种、性能或生产规模等方面都有了巨大的发展,据有关文献介绍,2002年美国压敏粘胶带的销售总值近59亿美元,其中保护膜的用量约为压敏粘胶带的10% [1]。在我国,保护膜的开发、应用起步较晚,近几年来虽在一些地区,已有工业化生产,但品种尚不够多,应用范围及应用量也相当有限。

目前表面保护膜已不断在仪器,仪表、电子、机械、建筑、汽车制造及标牌等行业获得了广泛的应用,在金属、塑料、玻璃、各类油漆板、石材、木材等多种材料表面的保护方面,都取得了良好的效果。保护膜的应用,不仅改善了产品的外观质量、方便了材料加工,同时也提高了材料的利用率,降低了产品的生产成本。

表面保护膜是为保护商品表面而开发的一种包装薄膜,实际上它是一种特殊的压敏胶膜,由基材层和压敏胶层组成。表面保护膜,亦称表面保护胶带,它较之使用表面保护涂料具有使用方便、价格低廉,效果可靠等综合优势,因此越来越为人们广泛关注。

表面保护膜一般特性可简要归纳如下:

表面保护膜对被保护材的表面呈惰性,不与 兵工关注度逐步提升该表面发生反应,不腐蚀、污染表面;

表面保护膜对被保护材料具有良好的粘附生能,在材料搬运及加工过程中,保护膜不会起翘、脱落;

表面保护膜具有较好的耐候性及持粘力稳定性,经数日或久贴剥离力增长不显著,易于揭去,在揭去时被保护表面上,没有残胶留存;

表面保护膜可具有良好的加工性适应性,满足被保护物深加工的需要。

表面保护膜的组成

如前所述,表面保护膜是一种特殊的压敏胶膜,自然基本组成和普通的压敏胶膜一样,为基材和压敏胶两大部分。

基材

表面保护膜的基材,主要有纸张和塑料薄膜两大类。纸张类有如牛皮纸、马尼拉麻纸、桑皮纸、涂塑桑皮纸等等;塑料薄膜有如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚乙烯/聚丙烯混合熔融共挤出、聚乙烯/乙烯—醋酸乙烯共聚体(EVA)共挤出复合薄膜等等。

纸质基材强度低、柔韧性差、不透明,而且不适于生产那些需要进行弯曲、切断、冲压、打孔等二次加工材料使用的表面保护膜,应用上受到较大的限制;聚乙烯薄膜等塑料薄膜,通常具有良好的透明性和伸长率,可加工性好,作为表面保护膜的基材,应用面较广。

压敏胶

原则上,用于生产压敏胶膜的各种压敏胶,都可以用于生产表面保护膜,但由于表面保护膜不同于普通的压敏胶带,它在使用中不仅要求贴得牢,而且要求易揭下,并且在揭下时,不允许在被保护面上有残存胶存在,因此,对于表面保护膜用压敏胶,有其严格的附加要求,作为表面保护膜的一个最基本要素是,要求胶粘带的粘基力 内聚力 黏附力,此外往往还需要根据保护对象的不同,设定一个合适的黏附力(一般字0.1N/25mm~10 N/25mm之间),因此表面保护膜对压敏胶的要求较普通压敏胶膜用压敏胶更高,生产表面保护膜的技术含量也较普通压敏胶膜更高。

表面保护膜的生产方法

虽然生产压敏胶膜的技术,原则上均可用于生产表面保护膜,但目前生产表面保护膜,通常均采推开工作活塞向上运动用涂布法或者共挤出法,下面对它们分别予以简要的介绍。

应用涂布法生产表面保护膜

该法利用在已从国际而言经制得的膜状基材(即基膜)上,涂布乳液态或者溶液态的压敏胶粘剂,然后加热,除去溶剂或者分散剂,卷取而得到表面保护膜。由于溶液涂布法存在易燃易爆等隐患以及环境保护的适应性差等弊端,因此表面保护膜的生产工艺,有从溶液涂布法向乳液涂布法转变的趋势。

基材

涂布法生产表面保护膜时,所使用的基材,可以是纸张或者各种塑料薄膜,如聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜等等,有时为了改善表面保护膜的粘基力,还选用共混料制造的薄膜和共挤出制造的薄膜,例如HDPE、LDPE、LLDPE掺混料制得的聚乙烯薄膜,聚乙烯/ EVA共挤出复合薄膜。

压敏胶

丙烯酸类压敏胶,黏结范围广(对金属、塑料、玻璃、各类油漆板、石材、木材、纸张、等等均有良好的黏结性),耐候性好、毒性低,而且它是由丙烯酸类单体共聚而得的,可以通过共聚单体的选择及配比的调整,获得我们所期望的产品,性能上具有较大的可调性,且工业化的丙烯酸类压敏胶,有乳液、溶液等多种产品可供使用,因此涂布型表面保护膜中,广泛地使用丙烯酸类压敏胶。

压敏胶用丙烯酸类树脂通常由这样几种单体共聚而成:即粘性单体、内聚单、改性单体,当使用改性单体时,还配之以相应的交联剂。

粘性单体

粘性单体又称为软单体。粘性单体是制备压敏胶的主要单体,它们的作用是产生玻璃化温度(Tg)较低的、具有初粘性能的聚合物。它是碳原子数为4~18的丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯,具有粘性作用,其单聚体的玻璃化温度为-20~70℃。丙烯酸正烷基酯的碳原子数为2~9的8种单体的聚合物Tg在-20℃以下,甲基丙烯酸酯正烷基酯中只有碳原子数为10和12的两种单体的聚合物Tg在-20℃以下。玻璃化温度在-20℃以下的还有四种具有分枝结构的丙烯酸烷基酯,工业上容易大量得到的单体有丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯三种。

内聚单体

内聚单体又称为硬单体。它是(甲基)丙烯酸酯或其他烯类单体,能产生较高Tg的均聚物并能与软单体共聚。常用的内聚单体有丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、醋酸乙烯酯(VAc)、苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)、甲基丙烯酸乙酯(EMA)和甲基丙烯酸正丁酯(BMA)等。

内聚单体的主要作用是与软单体共聚,产生具有较好内聚强度和较高使用温度的共聚物。这些玻璃化温度较高的单体,生成的压敏胶,不仅能提高胶液的内聚力,而且对耐水性、粘接强度、透明性等还可能产生明显的改善。

改性单体

改性单体又称为交联单体,是那些带有各种官能基团并能与上述软、硬单体共聚的烯类单体。常用的有(甲基)丙烯酸、马来酸和马来酸酐、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟—β—乙酯和(甲基)丙烯酸—β—羟丙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、N—羟甲基丙烯酰胺、衣康酸、多缩乙二醇双甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯等。

改性单体与软、硬单体共聚后可以得到具有官能团的丙烯酸酯共聚物。这些极性很大的官能团能够使压敏胶粘剂的内聚强度和粘接性能得到显著提高。特别重要的是,所得到的共聚体能够通过这些官能团和交联剂进行化学反应而交联,使压敏胶的的耐候性和耐热性大幅度提高,而且耐油性和耐溶剂性优良,粘附力和内聚力高,透明性好,在长期应力作用下,耐蠕变性能也优良。

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