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影響薄膜阻隔性能zui全面的分析
閱讀:420 發(fā)布時(shí)間:2015-7-22 【摘要】影響塑料薄膜阻隔性能的因素除了氣體物質(zhì)的分子大小及物性外,還需要塑料薄膜的本身成分、分子結(jié)構(gòu)及分子聚集狀態(tài)等內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及塑料與透過(guò)性物質(zhì)之間的相容性等值桩。
【正文】
1.分子極性
當(dāng)結(jié)晶度一定時(shí)摆霉,極性大分子或強(qiáng)極性大分子因分子間結(jié)合緊密而使氣體在其內(nèi)部的擴(kuò)散困難。分子極性越大奔坟,其樹(shù)脂透氣率越小携栋,阻氣性能越好。常用塑料樹(shù)脂中芳窟,PET和PVA為強(qiáng)極性樹(shù)脂万僚,PA、PVC為極性樹(shù)脂抬爷,PS為弱極性樹(shù)脂或祖,PE、PP等為非極性樹(shù)脂留嫩。它們的阻氣性隨分子的提高而提高凰彼,如PET和PE對(duì)O2透過(guò)率相差十分懸殊。
水蒸氣是極性分子絮檀,根據(jù)相似相溶的原理葛昏,水蒸氣在極性分子塑料中的溶入和擴(kuò)散速度均大于非極性塑料分子,其透濕系數(shù)值也較大卜陵。高阻隔性材料PET分子極性強(qiáng)绝鸡,而其透濕系數(shù)值大于非極性分子PE,故PE是一種*的防潮包裝材料开贼。
2.分子結(jié)晶性
氣體和水蒸氣透過(guò)結(jié)晶性塑料薄膜所需要的擴(kuò)散能量比非結(jié)晶性塑料薄膜高舰褪,擴(kuò)散系數(shù)小,故結(jié)晶性塑料薄膜表現(xiàn)出較好的阻氣性疏橄。在其余條件相同的情況下占拍,塑料薄膜分子結(jié)晶度越高,表現(xiàn)出越好的阻隔性能捎迫。
3.分子定向性
塑料薄膜因成型時(shí)的拉伸而使塑料大分子受到不同程度的定向作用晃酒,成規(guī)則分布而排列緊密,薄膜阻隔性提高窄绒。定向程度越高贝次,其阻隔性越好。尤其是薄膜經(jīng)過(guò)雙向拉伸處理后彰导,不僅晶粒尺寸可大大降低浊闪,而且結(jié)晶度也可增高÷荽粒可解釋為一方面拉伸使原來(lái)的結(jié)晶顆粒破碎而變懈楸觥折汞;另一方面拉伸使大分子取向增加,排列更加規(guī)整有序使谋,從而提高結(jié)晶度和大分子的排列密度整诈。
4.分子親水性
塑料薄膜中具有親水性能的主要有PVA、PA等度攘。親水性樹(shù)脂由于其強(qiáng)的吸水性可使樹(shù)脂溶脹恒晋,分子間距離增大可是阻隔性下降。通常嘱杆,親水性塑料薄膜的水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)不是常數(shù)止歇,它隨水蒸氣的濃度增大而增大,導(dǎo)致透濕系數(shù)的改變杭嚷;而非親水性塑料薄膜的透濕性幾乎不受環(huán)境濕度的影響翘辑。
5.環(huán)境溫度
溫度對(duì)塑料薄膜的分子結(jié)構(gòu)有影響,溫度升高將使樹(shù)脂的結(jié)晶度嚣咕、定向度降低溜信、分子間距拉大、密度降低绷咳,這都使塑料薄膜的阻隔性能降低幸双。
一般塑料薄膜的氣體透過(guò)率均按指數(shù)規(guī)律隨溫度的變化而增減,相比而言位仁,PVDC的阻氣性受溫度的影響較小柑贞,非塑料的鋁箔材料手溫度的影響更小,故一般選用這兩種膜做高溫蒸煮袋更合適些聂抢。與之相比凌外,超高阻隔性的二氧化硅鍍膜材料薄膜的阻隔性受溫度的影響更小。
實(shí)際應(yīng)用中涛浙,EVOH、PVDC共聚物摄欲、PAN共聚物轿亮、PA類、PEN胸墙、PET等幾種材料常常用做阻隔性材料我注,其中EVOH、PVDC迟隅、PAN共聚物和芳香尼龍MXD6為阻隔性材料但骨,其中EVOH、PVDC智袭、PAN共聚物和芳香尼龍MXD6為高阻隔性材料籍纸,而PA類剿夫、PET類為中等阻隔性材料。EVOH烹驰、PVDC姓拂、PEN、PEN魄蔗、PAN雖阻隔性十分優(yōu)異寒肋,但加工性不好,或價(jià)格較高肆洽,或性能不全面易麻,一般不單獨(dú)使用,常用于共混社咒、復(fù)合計(jì)涂層改性秽祷。