聚乙烯泡沫塑料表面處理技術
發布時間：[2014-8-16] 查看次數：1933
聚乙烯泡沫塑料外表處置技能 聚乙烯泡沫塑料具有杰出的緩沖功能、熱導率低隔熱功能好、耐侯性好、耐老化好等優點現已被廣泛應用于農業工業，汽車電子泡棉膠帶及民用等各個方面。對聚乙烯泡沫塑料的配方和出產技能的研討［1-2］，功能研討［3-4］及制備辦法研討［5-6］成果現已被廣泛報導。可是隨著聚乙烯泡沫塑料被應用到越來越多的高功能泡沫膠帶產品和復合資料中去時，其外表處置的問題正在被越來越廣泛得關注。對于聚乙烯外表處置的研討成果報導［7］多數是以聚乙烯薄膜為研討對象，本文將討論聚乙烯泡沫塑料的外表處置技能應用現狀。 1. 化學試劑處置 化學試劑處置是對比傳統的難粘資料外表處置的辦法。其特點是：處置作用好；不需要特殊設備；使用容易。因而化學處置辦法也一度在許多中小塑料公司被廣泛應用。對比常見的有鉻鹽－硫酸法（Cr-H2SO4）［8］、過硫酸鹽法、鉻酸法、氯磺化法、氯酸鉀鹽法、白磷法、高錳酸鉀法等數十種。其原理是使用處置的液的強氧化性使資料外表被氧化而接上羰基、羧基、乙炔基、磺酸基等極性基。同時薄弱界面層因溶于處置液中而被破壞，同時構成許多炭化小點，以此來改善外表能添加粘接性。 對于聚乙烯泡沫塑料的處置來說，化學試劑處置的作用好且處置作用繼續時間長。對于許多無法實現一步法出產的復合產品或膠帶產品的出產公司來說，可以使用此特性將資料外表處置和最終復合的出產進程分步進行，大大降低設備投資成本。 傳統的化學試劑處置辦法雖然很實用卻也存在某些缺點，比如處置速度慢且處置后的后處置對比費事，處置液污染對比大，處置進程容易對泡沫體造成損傷等。可是化學試劑處置聚乙烯泡沫塑料對于許多下游制品公司非常有意義，所以傳統的化學試劑處置辦法仍有很大的改進開展空間。 2. 電暈處置 與傳統的濕態化學辦法相比，電暈法成本低且可以在常溫度非液態環境下運行從而改變聚乙烯泡棉的外表功能。在近幾年，隨著電暈設備制造商的技能日趨成熟，電暈處置現已成為聚乙烯泡沫塑料外表處置技能中被廣泛采用且十分有用的處置辦法。 2.1 電暈處置聚乙烯泡沫塑料外表機理討論 電暈處置是一種電擊處置，它使用高頻高電壓在被處置外表電暈放電使被處置外表發生變化從而改變外表功能。最新研討［9］表明導致電暈處置后外表功能改變的因素首要有以下幾種：（1）化學變化：化學變化中首要的作用是氧化作用，活化氧與聚合物外表分子反應生成含氧官能團從而大幅添加外表能進步粘接功能。其次是外表分子發生交聯限制部分分子的運動添加其分子量構成大分子量層，大分子量層（0.05-0.1um）會將外表的薄弱界面層（油脂，蠟類及低分子析出物）破壞以起到清潔外表進步外表能的作用。（2）物理變化：外表描摹改變是進步外表能的首要原因。電暈放電是一種高能量粒子轟擊聚合物外表的進程，外表會構成微小的斑點，造成外表粗化以進步粘結作用。（3）永久極化駐極體構成：將聚乙烯置于強電場中時介電質會誘導出電流，這個永久極化的駐極現象會使資料外表產生自粘性。由駐極體構成的外表電荷隨時間而衰減且在高溫下加快衰減，所以自粘強度會隨時間延長而減弱。 對于聚乙烯泡沫塑料的電暈外表處置來說，氧化作用及永久極化駐極體的作用會是首要作用。泡沫塑料的外表描摹對比粗糙，所以電暈處置的物理作用還有待考證。可是不一樣泡沫塑料的泡孔結構不一樣的孔壁厚度孔壁強度會對電暈處置的作用產生什么樣的影響還不得而知，不一樣的發泡配方中的添加劑（發泡劑，交聯劑）對電暈作用的影響的研討報導也對比少，這也許將是接下來可以進行研討的一個方向。 2.2 電暈處置在聚乙烯泡沫塑料中的應用 因為聚乙烯泡沫塑料的許多特性與薄膜有著非常大的差別，比如強度密度等功能。因而電暈技能在應用到處置聚乙烯泡沫塑料外表時，會有一些與處置薄膜的不一樣之處。處置聚乙烯泡沫塑料電暈設備及工藝的選用與一般處置薄膜的電暈處置會有所不一樣。一般來說一般薄膜的處置功率需在10KV以上，而泡沫塑料的處置功率則只需在2KV左右便可完成。因為一般泡沫塑料的外表強度非常低，高功率的處置很容易將泡沫擊穿或燒焦。因而通常來說，電暈處置泡沫塑料的速度對比慢以保證處置質量。 電暈處置作用不穩定，對于泡沫塑料而言，因為其處置功率不能過高，外表氧化程度對比有限，駐極體數量和強度都會減少，所以電暈處置作用更不穩定。所以通常對于泡沫塑料來說，電暈處置后都需及時使用以放置處置作用減退。這就對整套出產線設備和處置工藝控制提出較高要求。 3. 改性劑處置 3.1 外表輻射接枝單體改性 賈曙［10］等對聚乙烯片材進行了輻射接枝的研討，并討論了接枝條件對接枝率的影響；溶液中丙烯酸濃度及酸度對接枝率的影響，既而研討了接枝率對粘接功能的影響。最終發現通過丙烯酸輻射接枝改性后，其外表粘結功能大大進步，粘接剪切測試發現粘接面的剪切強度現已超過了聚乙烯片材本身的強度。Olafsen［11］等用電暈處置辦法接枝改性了聚乙烯資料外表也獲得不錯的作用。Allmer［12］等用UV光輻射引發蒸氣相單體外表接枝改性，也有研討用氬氣等離子對外表進行接枝處置改性。 相比于化學試劑處置和電暈處置技能，外表接枝的優勢在于外表的氧化程度可以被更準確的控制，且處置作用非常穩定繼續時間更長，且對資料基體的損傷程度可以降到非常低的程度。因而輻射接枝處置聚乙烯泡沫塑料的技能應用的研討開展在泡棉膠帶行業和需用到聚乙烯泡沫塑料的復合資料行業有非常重要意義。 3.2 外表改性劑 外表改性劑技能在聚乙烯泡沫塑料中的應用將會很好解決處置作用穩定不夠且保持時間不長的工業問題。其原理是：改性劑分子具有兩類基團，一類親聚乙烯樹脂，另一類親膠粘劑及其他極性外表。且與聚乙烯樹脂的親和力需合理設計的，以保證在加工進程中改性劑遷移到資料外表卻不會在外表構成薄弱界面層。在之前的研討中，甲基丙烯酸長鏈烷基酯（SMA）作為親聚乙烯樹脂端和甲基丙烯酸二甲胺乙酯（DM）作為親極性端的共聚物構成改性劑被實驗證明有非常好的外表改性作用。現在也有許多工業產品測驗在聚乙烯泡沫塑料中添加EVA、EAA等與聚乙烯樹脂相容性很好的極性物質，來添加聚乙烯泡沫的外表極性。并且EVA等改性物的加入對聚乙烯泡沫塑料的物理功能也有一定程度的進步從而拓寬了聚乙烯泡沫資料的應用范圍。可是如何解決EVA等極性物質添加后在加工進程中向外表遷移和EVA等物質造成薄弱接面層的問題還有待解決。
