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塑料薄膜的防雾化技术研究下

2021-07-23 来源:荆州机械信息网

塑料薄膜的防雾化技术研究(下)

2.1.2 PVC塑料薄膜的防雾化

在100份聚氯乙烯中,添加3~5份甘油的单脂肪酸酯,经挤出压廷和双轴拉伸后成为薄膜,在聚氯乙烯的玻璃化温度低5~15℃的条件下,热处理10h以上,可得防雾化薄膜。例如,100份聚氯乙烯(聚合度P1050),3份甘油的单油酸酯(防雾化剂),3份顺丁烯二酸二丁基锡,35份增塑剂,制成薄膜后在50℃下处理10h,接触角为24°,防雾化性优良。又如,聚氯乙烯100份,邻苯二甲酸二辛酯13份制成薄膜后,在50℃下处理10h,接触角为22°,防雾化性优良。在聚氯乙烯中,添加多元醇脂肪酸部分酯和聚氧化乙烯山梨糖醇醚的脂肪酸酯的混合物,比单独使用一种表面活性剂有更好的防雾化功效。适当的表面活性剂包括甘油的单油酸酯,山梨醇单月桂酸酯,一缩二甘油醚单油酸酯,聚氧化乙烯(EO=20)山梨醇单油酸酯和季戊四醇单硬脂酸酯和聚氧化乙烯(EO=20)山梨醇单油酸酯2g,可得最好的防雾化效果。

2.2 物理化学表面处理方法

纵观当今世界材料研究领域,对高分子材料表面处理以提高表面活性的方法有几十种之多,但涉及到防雾化研究的技术手段,可归纳为物理的和化学的两类。

2.2.1 物理处理方法

①紫外线辐射法,使表面形成羟基。②等离子体处理法,包括真空辉光放电法,电晕(火花)放电法,等离子体喷射处理法等,使表面引入亲水性官能团。③用等离子体聚合法,使塑料表面形成亲水性结构或疏水性结构。④用溅射刻蚀法(又称离子轰击法)进行表面处理后,再用其它方法亲水化或疏水化。

2.2.2 化学处理方法

①使用化学药品处理塑料表面,使表面亲水化。例如:用浓硫酸浸渍聚苯乙烯表面,使其表面带有亲水的磺酸基团,可使表面有最好的润湿性,它和水的接触角接近于0,即使结露也能保持透明。②先用化学处理法和用等离子体处理法,在表面形成羟基,再使表面的羟基和各种偶联剂反应,使表面亲水和疏水化。③用涂料涂覆表面,使表面成为亲水性或疏水性。例如用胶体二氧化硅80份(3-脲基丙基),三甲氧基硅烷5份,SafronS113阴离子表面活性剂15份,分散在水中可得到固体组分为2%的涂料,其稳定性在一年以上,把此涂料喷涂到低密度聚乙烯农用薄膜上,在60℃下干燥,所得薄膜抗雾化性可保持在6个月以上。④使表面的官能团进行接枝聚合。使表面亲水化或疏水化。⑤用表面活性剂溶液涂覆表面。

2.2.3 聚酯薄膜的防雾化

聚酯薄膜具有良好的透明度和耐久性,近年来国外广泛地用于农用薄膜。由于聚合的特殊工艺,不宜采用物料改性方法,但可以采用物理化学表面处理方法实施防雾化技术。以下的一些方法可以采用:厚度为0.050mm的聚酯薄膜可涂以聚氨酯溶液或明胶溶液,厚为2~3μm,干燥后再涂以聚乙烯醇溶液和改性聚酰胺或三聚氰胺树脂水溶液,厚度为5~7μm,在100~120℃下干燥10nim,可得防雾化薄膜。

类似的一种用塑料薄膜的水溶性的防雾化涂料含有带碱金属磺酸盐基团或聚醚基的饱和聚酯和2%~40%(以聚酯计)的非离子型表面活性剂。例如54mol对苯二甲酸,43mol间苯二甲酸,3mol5-磺酸钠基间苯二甲酸,45mol乙二醇和55mol新戊二醇缩聚而得一种聚酯,取此聚酯200份,用50份乙二醇单丁醚进行稀释,加热到170℃,再用373份水分散,然后用水稀释到含2%固体份,混入20%(以聚酯计)多聚乙二醇十八醇醚(亲水油平衡值HLB15.3)的水溶液,以0.1g/m2的量涂到经电晕放电处理过的聚酯薄膜上,在130℃下干燥1min,可得防雾化的涂膜,并有良好的耐水性。

3 防雾化的效果评价问题

目前有一种直观的检验方法,也是一种最为简便的评估塑料薄膜防雾化性能的方法,即在环境温度低于5℃时向塑料薄膜表面呼气,如表面出现泛白现象,则认为该薄膜防雾性能不合格,反之则合格。防雾化添加剂进入塑料基体后所产生的功效,就疏水性、亲水性、活性等几方面而言,有的是仅具有某种单一特性,而有的则是兼而有之,活性基团同时起到几个方面的作用。因此,评价防雾效果应综合起来分析,可行的技术测试方法是将样品放在45℃,100%相对湿度(饱和水蒸气压)的湿热试验箱中,高速冷却到20℃,记录表面结露时间。结露时间越长,说明防雾化效果越好。测定制件表面与水的接触角的大小进行比较也是评定效果的一项重要依据。

4 结语

薄膜防雾化课题中仍然有许多的技术问题有待我们去研究、去解决。不能仅从一个方面来看。建议将防雾化问题与其它目的相结合,有针对性地解决各种特定场合下使用半硬、软质塑料薄膜材料的不同方面的改性问题(装饰性、防老化、防氧化、抗腐蚀、防增塑剂挥发、渗透性、防刻划磨损、增强等等),同时收到多个效果,事半而功倍。

信息来源/中国塑料肋剂应用网

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