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表面处理如何提升塑料的阻隔性?
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表面处理如何提升塑料的阻隔性?

2024-11-01 07:42
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塑料表面处理包括表面涂层处理和表面化学处理两种。表面涂层处理是指在一般塑料制品上涂覆一层高阻隔性的有机材料和无机材料,它是一种十分有效的阻隔改性方法。与阻燃剂的表面改性有一定的区别。表面化学处理是指在塑料制品表面进行化学反应,改变其表面化学性质,如提高其表面极性及内聚能密度等,从而达到提高阻隔性的目的。


表面化学处理的化学反应主要包括磺化、氯磺化、氟化、等离子体及渗氮等。如以稀释氟气体作为吹塑气体进行吹塑成型,或在产品上用氟液体或含氟液体进行处理,都可在制品内表面形成一层氟碳层(氟代烃),从而改变了聚烯烃容器的表面极性、内聚能密度和表面张力,降低了小分子气体气味的扩散作用,从而提高其阻隔性。HDPE吹塑桶进行上述氟化处理后,其透氧系数可下降3/4。


表面涂层处理的有机涂层材料为高阻隔树脂,如EVOH、PVDC及PAN等,其中PVDC最为常用。有机涂层的阻隔效果与相应的复合相当。有机涂层的涂覆方法有浸染法和喷涂法两种。其容器内涂一般采用浸染法,而外涂则常采用喷涂法。有机涂层的基材一般为PE、BOPP、BOPET及BOPA等。有机涂液的组成主要由高阻隔树脂、溶剂、稀释剂等组成。


有机涂覆的涂覆工艺一般为:基材表面电晕处理→涂PU黏合剂(涂布量0.3~0.6g/m2)→烘干(80~90℃)→PVDC(EVOH)涂覆→红外线干燥(50~60℃)→烘干(100~110℃)→卷曲。涂覆材料的涂布量一般为5g/m2,涂层越厚,透过系数越小,阻隔性越高。如PET涂覆1mm的PVDC后,透氧系数为0.72cm3·mm/(m2·d·MPa),透水系数为0.86cm3·mm/(m2·d·MPa),基本上接近纯PVDC的阻隔性。无机阻隔涂层主要为金属涂层和石英(SiO2)涂层两类。金属涂层主要为镀铝。铝镀层厚度在2×10-5mm左右。塑料涂层方法常用真空镀膜工艺,其工艺为:基材→上底涂层→真空镀→上表涂层。塑料涂SiO2、Al2O3、TiO2也用真空镀和化学沉积方法。如在PET上镀0.15~0.2μm透明的SiO2膜后。透氧系数下降2/3,透水系数下降1/2。


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