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     摘要：采用三層（ABC）共擠吹膜工藝，通過對配方的探索，A層加工溫度、A層擠出量以以及電暈處理方面的控制，制得表面能較高（表面潤濕張力》38dyn/cm）的防靜電聚乙烯薄膜，可以與其它塑料基材可靠復(fù)合     關(guān)鍵詞：表面能；防靜電；聚烯烴    隨著軟塑包裝工業(yè)的快速發(fā)展以及高新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，聚烯烴薄膜不斷被賦予新的特殊功能，而防靜電聚烯烴薄膜就是需求較為迫切的一種。目前市場化的防靜電聚烯烴薄膜，因其表面能低，不能與其它塑料基材復(fù)合成層狀包裝材料；單質(zhì)薄膜的機(jī)械物理性能低，限制了它的廣泛應(yīng)用。因此，軟塑包裝界急需開發(fā)一種表面能高、能夠與其它基材可靠復(fù)合的防靜電聚烯烴薄膜。本文以新開發(fā)的防靜電聚乙烯薄膜為例，就其制作工藝及產(chǎn)品性能與同行共同探討。1  制作工藝1．1  工藝優(yōu)選    目前，防靜電聚乙烯薄膜常用的制作工藝是吹膜法，而吹膜法制作的防靜電聚乙烯薄膜因其內(nèi)、外表面電阻率低(p。在10‘一109Q范圍內(nèi))，無法進(jìn)行電暈處理。作為非極性材料，其表面能低，不能與其它基材進(jìn)行復(fù)合。單質(zhì)薄膜的機(jī)械物理性能如水蒸汽滲透率、拉伸強(qiáng)度、斷裂力、耐戳穿等不能滿足電子、化工、民爆及軍工產(chǎn)品對包裝材料的使用要求，只可用于對靜電敏感的煙火藥劑等粉劑產(chǎn)品及微電子產(chǎn)品的內(nèi)襯包裝。有的采用擠出復(fù)合(流延復(fù)合)工藝制作層狀包裝材料，但缺點(diǎn)是剝離強(qiáng)度低，制袋后封口強(qiáng)度不能滿足使用要求。經(jīng)過充分論證，選用三層共擠(ABC)吹膜工藝制作，即將半導(dǎo)電粒子按一定比例加入A層(熱封層)，對C層(復(fù)合層)進(jìn)行電暈處理，即可制得復(fù)合級防靜電聚乙烯薄膜。1．2  工藝要點(diǎn)1．2．1  配方    A層(熱封層)所加粒子的配方是工藝要點(diǎn)之一，加入半導(dǎo)電粒子的比例要根據(jù)其有效物(導(dǎo)電碳黑)的含量確定。要找準(zhǔn)加入半導(dǎo)電粒子的臨界量，若加入量高于臨界量，則在進(jìn)行電暈處理時極易產(chǎn)生薄膜被電火花擊穿現(xiàn)象，且增加產(chǎn)品成本；若加入量遠(yuǎn)低于臨界量，則薄膜的電阻率高于1012，近似絕緣，不具備防靜電功能。因而探索加入半導(dǎo)電粒子的臨界量以及導(dǎo)電碳黑含量和表面電阻率的關(guān)系曲線，是該項目的重要課題。其次是要選擇MFR(熔體流動速率)較高、塑化良好的半導(dǎo)電粒子，且注意半導(dǎo)電粒子、LDPE、LLDPE三者的粘流溫度、MFR要盡可能接近，有利于加工溫度的控制。1．2．2  A層擠出機(jī)的加工溫度    半導(dǎo)電粒子的有效成分是導(dǎo)電碳黑，若擠出機(jī)的加工溫度太高，易破壞碳黑的體相結(jié)構(gòu)，甚至發(fā)生炭化現(xiàn)象，不僅塑性和機(jī)械性能下降，而且起不到防靜電效果。因而在保證A層塑化良好的情況下，應(yīng)適當(dāng)降低A層擠出機(jī)的加工溫度。1．2．3  A層擠出量    A層擠出量也是該工藝的關(guān)鍵點(diǎn)之一，A層擠出量太大，則A層薄膜的厚度增加，整體薄膜的導(dǎo)電性能增強(qiáng)，在進(jìn)行電暈處理時極易產(chǎn)生薄膜被電火花擊穿現(xiàn)象，同樣增加產(chǎn)品成本、且封口強(qiáng)度變差；若A層擠出量太小，則A層薄膜的厚度降低。根據(jù)導(dǎo)電碳黑的導(dǎo)電機(jī)理，導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的形成是三維的，即與薄膜的厚度有關(guān)系。A層薄膜的厚度太低，無法形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，因此無防靜電效果。1．2，4  電極間的距離及電暈處理電壓    電暈處理使薄膜表面具有更高的能量以及附著性。其原理是利用高頻率高電壓對塑料表面進(jìn)行電暈放電，產(chǎn)生低溫等寓子體，塑料表面產(chǎn)生游離基反應(yīng)，而使聚合物發(fā)生交聯(lián)，表面分子氧化產(chǎn)生極性，且表面變粗糙，增加其對極性溶劑或粘合劑的潤濕性。電暈處理效果與輸入高壓、薄膜厚度、電極間的距離有關(guān)系。電極間的距離——般在1—1．5mm范圍，在吹制普通聚乙烯薄膜時，因其是絕緣材料，介電常數(shù)(介電常數(shù)是衡量材料所具有的蓄電能力)高，耐電壓強(qiáng)度高。在吹制防靜電聚乙烯薄膜時，囚其電阻率低，介電常數(shù)低，耐電壓強(qiáng)度低，則易出現(xiàn)電火花擊穿現(xiàn)象，因而應(yīng)適當(dāng)調(diào)小電極間的距離及電暈處理電壓。2  產(chǎn)品性能    對制作的防靜電聚乙烯薄膜作為主要性能測試,測試結(jié)果如表1所示    從上表數(shù)據(jù)可得出結(jié)論，該產(chǎn)品具有防靜電性能，其技術(shù)指標(biāo)滿足GB／T4456—1996《包裝用聚乙烯薄膜》的要求，由于其表面能較高，可與其它塑料基材進(jìn)行干式復(fù)合成層狀包裝材料。3  結(jié)束語    新開發(fā)的復(fù)合級防靜電聚乙烯薄膜，由于其表面能較高(表面潤濕張力≥38dyn／cm)，可與其它塑料基材復(fù)合成層狀包裝材料。復(fù)合后包裝材料的水蒸汽滲透率、拉伸強(qiáng)度、斷裂力、耐戳穿等機(jī)械物理性能優(yōu)異，能滿足電子、化丁、民爆及軍工產(chǎn)品對包裝材料的使用要求。  (作者/楊虎林 山西晉東包裝材料有限責(zé)任公司)