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不了解呢
可預處理 PE 膜(電暈、等離子體)增加表面極性與粗糙度,涂覆底涂劑(如含羥基 / 羧基樹脂)增強界面結合,控制鍍鋁溫度與真空度,調整蒸發(fā)速率使鋁粒子均勻沉積,或對 PE 膜進行化學接枝改性,提升鍍鋁層附著力。
PE 膜預處理:通過電暈處理、等離子體處理或火焰處理,增加 PE 膜表面極性和粗糙度;對 PE 膜進行化學涂覆,涂覆含有羥基、羧基等極性基團的底涂劑,增強與鍍鋁層結合力。
鍍鋁工藝優(yōu)化:精準控制鍍鋁時的真空度、蒸發(fā)速率和基材運行速度,確保鋁層均勻致密;適當提高鍍鋁溫度,增強鋁原子與 PE 膜表面的結合活性。
后處理強化:對鍍鋁后的 PE 膜進行熱壓處理,通過加熱加壓促進鋁層與 PE 膜融合;采用交聯(lián)處理,使鍍鋁層與 PE 膜分子間形成化學鍵,提升附著力。
要改善PE膜(聚乙烯薄膜)鍍鋁的附著力,需重點解決PE表面惰性強、極性低的問題。以下是關鍵改善方案與技術要點:
一、基材預處理強化?
表面清潔?
去除油污、灰塵等雜質,確保鍍鋁面潔凈度高??刹捎玫入x子清洗或溶劑擦拭,避免殘留物影響鋁層結合。
電暈處理?
提高PE膜表面粗糙度及極性,增強鋁原子沉積錨定效果。處理達標表面張力應≥42 dynes/cm。
等離子體處理?
使用氬氣/氧氣混合氣體活化表面,引入極性基團(如羥基、羧基),促進與鋁的化學鍵合。
二、專用底涂劑(PP水/PE處理劑)應用?
操作流程:
噴涂處理劑?
選擇與PE相容的專用底涂劑(如免火焰PP水),均勻噴涂于PE表面。
干燥固化?
室溫下干燥30分鐘或60℃烘烤5分鐘,形成活性過渡層。
真空鍍鋁?
在底涂層固化后直接進行鍍鋁工藝。
優(yōu)勢:
取代火焰處理,消除安全隱患;
底涂劑樹脂與PE分子鏈纏結,同時與鋁層形成化學鍵,附著力提升50%以上;
通過百格測試且耐100℃水煮30分鐘。
改善 PE 膜(聚乙烯膜)上鍍鋁層的附著力,需從 PE 基材表面改性、鍍鋁工藝優(yōu)化及界面層設計等多維度入手,解決因 PE 非極性表面、結晶度高導致的鍍鋁層結合力不足問題。以下是具體技術方案:
參數(shù)優(yōu)化
功率密度:從傳統(tǒng)的 2~3 W/m 提升至 5~8 W/m,處理速度降至 10~15 m/min,使 PE 表面氧化度(C=O 峰面積占比)從 3% 提升至 8% 以上。
處理后立即鍍鋁:間隔時間≤30 分鐘,避免表面活性衰減(超過 2 小時表面張力從 40 mN/m 降至 36 mN/m 以下)。
氣體組合
氧氣 + 氬氣(體積比 1:3),處理功率 100~150 W,氣壓 50~100 Pa,刻蝕時間 30~60 秒,在 PE 表面形成納米級溝槽(深度 50~100 nm),同時引入羥基(-OH)、羧基(-COOH)等極性基團,附著力可提升 50%~80%。
功能性底涂配方
馬來酸酐接枝 PE(PE-g-MAH):濃度 5%~8%,溶于甲苯 / 乙醇混合溶劑(體積比 7:3),涂布量 1~2 g/m2,干燥后形成極性錨定層,與鋁原子形成化學鍵(Al-O-C),附著力測試(3M 膠帶剝離)從 1.5 N/10mm 提升至 3.5 N/10mm 以上。
硅烷偶聯(lián)劑改性:γ- 甲基丙烯酰氧基丙基***氧基硅烷(KH-570)與 PE-g-MAH 按 1:2 復配,固化后形成 Si-O-Al 共價鍵,耐濕熱性能(80℃/90% RH,24 小時)提升 40%。
中間粘結層設計
三層共擠結構:PE(表層)/PE-g-MAH(中間層,厚度 5~10 μm)/PE(芯層),中間層 MAH 接枝率≥1.2%,使鍍鋁層與基材的界面剪切強度從 2.0 MPa 提升至 4.5 MPa(ASTM D2095 測試)。
蒸發(fā)速率與真空度
鋁絲蒸發(fā)速率:從 0.5~1 nm/s 提升至 1~1.5 nm/s,形成更致密的鋁層(孔隙率 <5%),同時真空度維持在 1×10?? Pa 以下,減少鋁氧化(Al?O?含量 <3%)。
基材溫度控制
鍍鋁時 PE 膜預熱至 50~60℃(低于熔點),提升分子鏈活動性,使鋁原子擴散深度從 5 nm 增至 15 nm,結合力測試(彎曲 180°)鋁層無脫落。
引入離子束轟擊
在鋁蒸發(fā)過程中,同步開啟氬離子束(能量 50~100 eV,束流密度 10~20 μA/cm2),轟擊剛沉積的鋁層,促進鋁原子與 PE 表面的原子級混合(混合層厚度 10~20 nm),附著力提升 *** 以上,達到 PET 鍍鋁膜的結合力水平(5.0 N/10mm)。
鍍鋁后在 60~70℃下熱定型 10~15 分鐘,減少 PE 基材內應力(內應力從 15 MPa 降至 8 MPa 以下),避免因應力松弛導致的鋁層開裂,濕熱循環(huán)(-20℃~80℃,50 次循環(huán))后附著力保留率 > 90%。
ASTM D3359 劃格法:使用 1 mm 間距劃格,3M 610 膠帶剝離后,評級從 4B 提升至 5B(無脫落)。
水煮測試:90℃熱水煮 30 分鐘,鋁層無起泡、剝離,傳統(tǒng)工藝(無預處理)的 PE 鍍鋁膜在此測試中易出現(xiàn)大面積脫落。
改進措施 | 附著力(N/10mm) | 鍍鋁層厚度(nm) | 成本增加(%) |
---|---|---|---|
未處理 PE 鍍鋁膜 | 1.0~1.5 | 30~50 | 0% |
電暈 + 底涂劑(PE-g-MAH) | 3.0~3.5 | 30~50 | 8%~12% |
等離子體 + IAD 工藝 | 4.5~5.0 | 20~30 | 15%~20% |
全方案協(xié)同(預處理 + 界面 + 工藝) | 5.0~6.0 | 20~30 | 20%~25% |
食品包裝場景:底涂劑需符合 FDA 21 CFR 175.300 遷移***(總提取物≤0.5 mg/in2),優(yōu)先選用無溶劑型 PE-g-MAH 底涂劑。
耐候性要求:在戶外應用時,可在鍍鋁層外再涂覆一層 UV 固化丙烯酸酯保護層(厚度 1~2 μm),防止鋁層氧化,同時保持附著力≥4.0 N/10mm。
環(huán)保替代方案:電暈處理可搭配生物基底涂劑(如淀粉接枝馬來酸酐),在滿足附著力(≥3.0 N/10mm)的同時,實現(xiàn)涂層生物降解率 > 60%。
通過上述方案,PE 鍍鋁膜的附著力可提升 3~5 倍,滿足高端包裝(如茶葉、藥品防潮包裝)對鍍鋁層耐彎折、耐濕熱的要求,同時避免因附著力不足導致的鍍鋁層脫落、透氧率升高(透氧率可控制在 5 cc/(m2?24h?0.1MPa) 以下)。
改善 PE 膜(聚乙烯膜)上鍍鋁層的附著力,需從 PE 膜表面改性、鍍鋁工藝優(yōu)化及界面層設計等方面入手,以下是具體解決方案:
原理:通過高頻高壓電暈放電,在 PE 膜表面引入羥基(-OH)、羧基(-COOH)等極性基團,提升表面能(目標表面張力從 38~40 dyn/cm 提高至 42~45 dyn/cm)。
工藝參數(shù):
電暈功率:從常規(guī) 20~30 kW/m 提升至 35~45 kW/m,處理時間延長至 0.5~1s。
電極間距:控制在 1~2 mm,避免因間距過大導致處理不均勻。
優(yōu)勢:相比電暈處理,等離子體(如氬氣、氧氣等離子體)可更深度刻蝕 PE 表面,形成納米級粗糙結構(粗糙度 Ra 從 0.2μm 增至 0.5μm),同時增強極性。
工藝:采用射頻(RF)等離子體,功率 100~300 W,處***壓 10~50 Pa,時間 30~60 s。
涂覆底涂劑:在 PE 膜表面涂覆含馬來酸酐接枝 PE(PE-g-MAH)的底涂液(干涂量 0.5~1.0 g/m2),通過極性基團與鋁層形成氫鍵或化學鍵合。
交聯(lián)劑處理:添加硅烷偶聯(lián)劑(如 KH-570),通過水解后與 PE 表面羥基及鋁層氧化物反應,形成 “PE - 硅烷 - Al” 橋接結構。
真空等離子體預處理:在真空鍍鋁腔內增設等離子體槍,鍍鋁前用氬等離子體轟擊 PE 表面(功率 500~1000 W,時間 10~30 s),進一步清除污染物并活化表面。
氧化層沉積:先在 PE 膜表面蒸鍍一層超薄二氧化硅(SiO?,厚度 5~10 nm)或三氧化二鋁(Al?O?),形成極性過渡層,增強與鋁層的結合力。
鋁蒸發(fā)速率:將蒸發(fā)速率從常規(guī) 1~2 nm/s 提高至 3~5 nm/s,使鋁原子以更高能量沉積,增強與 PE 表面的機械咬合。
真空度控制:將真空度從 10?3 Pa 降至 10?? Pa 以下,減少鋁原子與殘留氣體的碰撞,提高沉積粒子能量。
基板溫度:鍍鋁時將 PE 膜加熱至 50~80℃,促進鋁原子與 PE 表面的擴散結合(需注意 PE 的耐熱性,避免過熱變形)。
金屬氧化物過渡層:在 PE 膜與鋁層之間蒸鍍鈦(Ti,厚度 1~2 nm)或鉻(Cr,厚度 5~10 nm),利用金屬間化合物(如 TiAl?)增強界面結合。
聚合物過渡層:涂覆乙烯 - 乙烯醇共聚物(EVOH)或尼龍(PA)薄層(厚度 0.5~1 μm),通過極性基團與鋁層氧化物形成氫鍵。
共擠 PE 膜設計:采用三層共擠結構(如 PE/PE-g-MAH/PE),中間層馬來酸酐接枝 PE 可直接與鋁層作用,提升附著力。
夾層法:在 PE 膜與鍍鋁層之間復合一層 1~2 μm 的鍍鋁專用 PET 膜,利用 PET 與鋁的良好相容性間接增強整體附著力。
鍍鋁后在 60~80℃下進行熱定型(時間 10~20 min),消除 PE 膜內應力,減少因收縮導致的鋁層開裂。
百格測試:按 *** 2409 標準進行劃格,要求 0 級(無脫落)或 1 級(脫落面積 <5%)。
水煮測試:將鍍鋁膜在 90℃水中煮 30 min,觀察鋁層是否起泡或脫落,合格標準為無明顯異常。
優(yōu)化措施 | 附著力提升效果(百格測試) | 附加影響 |
---|---|---|
電暈功率提升至 45 kW/m | 從 2 級升至 0 級 | 膜表面輕微粗糙(Ra 0.4μm) |
蒸鍍 5 nm SiO?過渡層 | 附著力提高 30%~50% | 透氧率降低 10%~15% |
涂覆 PE-g-MAH 底涂劑 | 從 1 級升至 0 級 | 成本增加約 0.1 元 / 平方米 |
PE 類型匹配:線性低密度聚乙烯(LLDPE)比高密度聚乙烯(HDPE)更易鍍鋁,優(yōu)先選擇 LLDPE 基膜。
環(huán)保與成本平衡:等離子體處理或金屬過渡層可能增加設備投資,需根據(jù)產(chǎn)能規(guī)模評估性價比。
生產(chǎn)連續(xù)性:預處理后的 PE 膜需在 24 小時內完成鍍鋁,避免表面極性基團衰減導致附著力下降。
通過上述方法,可將 PE 鍍鋁膜的附著力從常規(guī) 2~3 級(百格測試)提升至 0~1 級,滿足食品包裝、藥品包裝等對阻隔性和附著力要求較高的場景。
不知道
改善 PE(聚乙烯)膜上鍍鋁層的附著力,需從 PE 基材表面改性、鍍鋁工藝優(yōu)化及界面層設計等多維度入手,以下是具體技術方案及實施要點:
原理:通過高壓電暈放電使 PE 表面產(chǎn)生自由基、羰基等極性基團,并形成納米級刻蝕結構,增強與鋁層的物理嵌合和化學結合。
工藝參數(shù):
處理能量:常規(guī) PE 膜電暈值需達到 38~42 dyn/cm(鍍鋁專用 PE 可提升至 44~46 dyn/cm)。
電極間距:控制在 3~5mm,配合 15~20kHz 高頻電源,避免過度刻蝕導致膜面脆化。
注意事項:電暈處理后需在 24 小時內完成鍍鋁,防止表面極性基團衰減。
優(yōu)勢:相比電暈處理,等離子體(如氧氣、氬氣混合氣體)可實現(xiàn)更深層改性(刻蝕深度 10~50nm),附著力提升 30%~50%。
設備類型:選用射頻(RF)或微波等離子體設備,處理功率 100~300W,氣體流量 50~100 sccm。
底涂劑涂布:
涂布含馬來酸酐接枝 PE(PE-g-MAH)或丙烯酸酯類底涂劑(干膜厚度 0.1~0.3μm),通過極性基團與鋁形成氫鍵作用。
典型配方:PE-g-MAH 10%~20% + 甲苯溶劑 + 偶聯(lián)劑(如硅烷 KH-560)0.5%~1%。
UV 預處理:采用 UV 光引發(fā) PE 表面交聯(lián),形成極性位點,適用于厚規(guī)格 PE 膜(>50μm)。
蒸發(fā)速率:
常規(guī) PE 膜鍍鋁速率控制在 0.5~1.0nm/s,過快會導致鋁原子沉積不均勻;若 PE 膜預處理充分,可提高至 1.5nm/s 以增厚鋁層(>30nm 提升附著力)。
真空度:
鍍鋁時真空度維持在 1.0×10?3~5.0×10?? Pa,避免殘留氧氣氧化鋁層,影響與 PE 的結合。
基材溫度:
鍍鋁時 PE 膜溫度控制在 40~60℃(通過加熱輥實現(xiàn)),促進鋁原子與 PE 表面的擴散結合,但需避免超過 PE 熔點(110~130℃)。
鍍鋁前蒸鍍金屬氧化物:
先蒸鍍 5~10nm 的 SiO?或 TiO?過渡層,通過極性界面(如 Si-O 鍵)與 PE 表面羥基、羧基形成化學鍵,同時為鋁層提供粗糙錨定結構。
磁控濺射法制備過渡層:
采用磁控濺射技術沉積 Cr 或 CrO 過渡層(厚度 1~2nm),Cr 與 Al 的晶格匹配度高,可***提升界面結合力。
表層改性:
采用三層共擠(A/B/C)結構,表層 A 使用改性 PE(如含 5%~10% 乙烯 - 丙烯酸乙酯共聚物 EAA),利用羧基與鋁形成離子鍵。
典型結構:A 層(EAA + 電暈處理)/B 層(純 PE)/C 層(熱封層),A 層厚度占比 10%~15%。
基材改性助劑:
在 PE 原料中添加 0.5%~2% 的極性相容劑(如 EVA、EMA),提升表面極性;或添加 0.1%~0.3% 的納米 SiO?,通過無機填料的粗糙表面增強機械錨定。
鍍鋁層附著力促進劑:
在鋁蒸發(fā)源中混入 0.1%~0.5% 的鎂(Mg)或鈦(Ti),形成 Al-Mg 或 Al-Ti 合金層,提高與 PE 的界面反應活性。
鍍鋁后在 60~80℃下進行熱定型(張力 5~10N/m),消除 PE 膜內應力,避免因收縮導致鋁層開裂脫落。
百格測試:按 GB/T 9286 標準,用 3M 600 膠帶測試,要求 0 級(無脫落)或 1 級(脫落面積 <5%)。
剝離強度測試:使用電子拉力機,以 180° 剝離法測試,鍍鋁層與 PE 的剝離強度需≥1.5N/15mm(常規(guī)要求)。
問題現(xiàn)象 | 原因解析 | 改進措施 |
---|---|---|
鋁層大面積脫落 | 電暈處理不足 / 真空度偏低 | 提高電暈能量至 42 dyn/cm,真空度≤1×10?? Pa |
鋁層呈片狀剝離 | 過渡層缺失或厚度不均 | 增加 SiO?過渡層(5nm),優(yōu)化蒸鍍速率 |
高溫環(huán)境下附著力下降 | PE 與鋁的熱膨脹系數(shù)差異(PE 150×10??/℃,Al 23×10??/℃) | 采用 Cr 過渡層緩解熱應力,或選用低收縮 PE |
低成本方案:電暈處理(42 dyn/cm)+ 基材添加 EAA(8%)+ 常規(guī)鍍鋁(Al 層 25nm),適用于普通包裝場景。
高性能方案:等離子體處理 + SiO?過渡層(8nm)+ Al 層 35nm + 熱定型(70℃×30min),適用于耐蒸煮、高阻隔包裝。
通過上述方法,可將 PE 膜鍍鋁層的剝離強度從常規(guī)工藝的 0.8~1.2N/15mm 提升至 2.0N/15mm 以上,滿足食品包裝、電子器件防潮等場景的附著力要求。實際生產(chǎn)中需根據(jù) PE 膜厚度(薄規(guī)格 <20μm 需更精細處理)、鍍鋁設備條件選擇適配的技術組合。
不了解呢
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不知道呢
改善 PE 膜鍍鋁附著力可從三方面入手:預處理時通過電暈、等離子體或火焰處理提升表面極性與粗糙度;調整鍍鋁工藝,控制蒸發(fā)溫度與真空度,增加鋁原子沉積能量;涂覆過渡層,如丙烯酸酯底涂劑或硅烷偶聯(lián)劑,增強 PE 與鋁層間化學鍵合,同時優(yōu)化冷卻速率防止鍍層內應力開裂。
改善PE膜上鍍鋁的附著力有等離子處理、使用特定涂層、調整鍍鋁工藝等方法
改善PE膜上鍍鋁的附著力有等離子處理、使用特定涂層、調整鍍鋁工藝等方法
改善PE膜上鍍鋁層的附著力,需從PE膜表面改性、鍍鋁工藝優(yōu)化及中間層設計等方面增強界面結合力,具體方法如下:
一、PE膜表面預處理
1. 電暈處理強化
? 提高電暈處理功率(如從3kW升至5kW),使PE膜表面引入羥基(-OH)、羰基(-C=O)等極性基團,表面張力從31-34dyn/cm提升至38-42dyn/cm,增強與鋁層的化學鍵合(類似粗糙墻面更易掛住涂料)。
? 處理后立即鍍鋁(間隔≤30分鐘),避免表面極性基團因氧化衰減導致附著力下降。
2. 等離子體處理
? 采用氧氣或氬氧混合等離子體處理(功率100-200W,處理時間10-20s),在PE表面刻蝕出納米級凹凸結構(如溝槽或微孔),同時引入極性基團,通過“機械錨定+化學結合”雙重作用提升附著力(鍍鋁層剝離強度可從1.5N/15mm增至3.0N/15mm以上)。
二、原料配方與膜結構調整
1. 添加極性改性劑
? 在PE原料中加入5%-10%的馬來酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)或乙烯-丙烯酸乙酯(EEA),通過極性基團與鋁層形成氫鍵或配位鍵,改善界面相容性(類似膠水增強貼合效果)。
? 避免使用高含量爽滑劑(如油酸酰胺>0.3%),以防遷移至表面形成隔離層,削弱鋁層附著。
2. 多層共擠結構設計
? 采用三層共擠(如A/B/A):表層(A層)使用PE-g-MAH或含極性單體的改性PE,中間層(B層)為普通PE,通過表層極性基團與鋁層化學結合,同時***膜的力學性能(剝離強度可提升40%-60%)。
三、鍍鋁工藝優(yōu)化
1. 真空度與蒸發(fā)速率控制
? 提高真空度至1.0×10?3Pa以下,減少殘留氣體對鋁原子的散射,使其更密集地沉積在PE表面;控制鋁絲蒸發(fā)速率為1.0-1.5nm/s,形成連續(xù)致密的鋁層(類似均勻噴漆覆蓋更牢固)。
2. 鍍鋁溫度與基材預熱
? 對PE膜進行預熱(40-60℃),降低表面張力波動,同時提高鋁原子的擴散能力,促進界面原子互擴散(類似加熱后膠水更容易滲透);鍍鋁時滾筒溫度控制在30-40℃,避免PE膜過熱變形。
四、中間層與后處理技術
1. 涂覆底涂劑
? 在PE膜表面涂覆含硅烷偶聯(lián)劑(如KH-560)或聚氨酯類底涂劑(干膜厚度0.5-1μm),通過硅烷的烷氧基與PE表面羥基反應,另一端的有機基團與鋁層形成共價鍵,起到“橋梁”作用(剝離強度可提升至4.0N/15mm以上)。
2. 后處理交聯(lián)
? 鍍鋁后進行UV固化處理(能量80-120mJ/cm2),使底涂劑中的官能團進一步交聯(lián),增強與鋁層的鍵合;或在50-60℃下熱老化處理24小時,促進界面間的化學反應(類似膠水固化后更牢固)。
五、性能測試與應用注意事項
? 附著力測試:采用180°剝離法(GB/T 2792-2014),以PET膜為剝離基材,測試速度300mm/min,要求剝離強度≥2.5N/15mm,且鋁層斷裂而非界面脫落。
? 環(huán)境控制:避免鍍鋁膜接觸水或極性溶劑(如乙醇),以防底涂劑水解失效;儲存時保持干燥(RH<50%),防止PE膜表面吸潮影響附著力。
通過上述方法,可將PE膜鍍鋁層的附著力從1-2N/15mm提升至3-5N/15mm,滿足食品包裝、藥品包裝等對耐摩擦、耐蒸煮的要求,同時減少鋁層脫落導致的阻隔性能下降問題。
不了解
不清楚
不懂
不了解
改善 PE 膜上鍍鋁層的附著力需從基材預處理、表面改性、鍍鋁工藝優(yōu)化及中間層設計等方面入手,解決 PE 非極性表面與金屬鋁的界面結合力不足問題(通常未處理 PE 鍍鋁附著力<1N/15mm,優(yōu)化后可提升至 5N/15mm 以上)。以下是具體技術方案及作用機制:
參數(shù)優(yōu)化:將電暈功率從 20-30W/m2 提升至 40-60W/m2,處理速度降至 100-150m/min,使 PE 表面引入羥基(-OH)、羰基(C=O)等極性基團(表面含氧基團占比從 5% 增至 12%),表面張力從 31mN/m 提升至 38-42mN/m(鍍鋁附著力可從 1.5N/15mm 提升至 3N/15mm)。
雙面處理:對 PE 膜正反兩面均進行電暈處理,避免鍍鋁時因表面活性不均導致附著力波動(如單面處理時附著力偏差 ±1N/15mm,雙面處理后偏差<0.5N/15mm)。
采用氬氣(Ar)或氧氣(O?)等離子體轟擊 PE 表面,刻蝕微觀凹槽(深度 50-100nm)并增加極性基團(如 O?等離子體處理后表面粗糙度 Ra 從 0.2μm 增至 0.5μm,附著力提升至 4N/15mm)。
優(yōu)勢:處理均勻性優(yōu)于電暈,且無臭氧污染,適合高端包裝(如醫(yī)用 PE 鍍鋁膜)。
表層引入極性樹脂:通過三層共擠(A/B/A 結構),表層 A 層使用 5%-10% 的乙烯 - 丙烯酸乙酯(EEA)或馬來酸酐接枝 PE(PE-g-MAH),中間層 B 為純 PE(如 LLDPE)。極性樹脂中的酯基(-COO-)或酸酐基團與鋁層形成氫鍵或弱化學鍵(附著力可提升至 4-5N/15mm)。
示例配方:A 層(PE-g-MAH 8%+LDPE 92%),B 層(LLDPE ***),鍍鋁后附著力測試達 4.8N/15mm。
水性底涂劑:成分包含丙烯酸酯共聚物(含羥基、羧基),涂覆量 1-2g/m2,干燥后在 PE 表面形成錨定層(如羥基與鋁層形成 Al-O 鍵),附著力可從 2N/15mm 提升至 5N/15mm 以上。
溶劑型底涂劑:采用聚氨酯(PU)類底涂劑,含異氰酸酯基團(-NCO),與 PE 表面殘留的羥基反應,同時與鋁層形成物理纏繞(如 PU 底涂劑處理后,鍍鋁層剝離時呈現(xiàn)膜破而非界面分離)。
提升蒸鍍溫度:將鋁絲蒸發(fā)溫度從 1200℃升至 1400℃,增加鋁原子動能(平均動能從 0.1eV 增至 0.3eV),使其更易嵌入 PE 表面微觀凹坑(如溫度提升后,鋁層與 PE 的機械咬合強度提升 30%)。
分段控制蒸鍍速率:初始階段以 1nm/s 速率預鍍 5nm 薄鋁層,再以 2nm/s 速率蒸鍍至目標厚度(如 20nm),避免因速率過快導致鋁原子堆積疏松(如分段蒸鍍后鋁層致密度從 85% 提升至 95%,附著力增加 1N/15mm)。
提高真空度:將蒸鍍真空度從 1×10?3Pa 降至 5×10??Pa 以下,減少鋁原子與殘留氣體分子的碰撞,提高沉積效率(如真空度提升后,鋁原子平均自由程從 10cm 增至 20cm,附著力提升 20%)。
引入反應性氣體:蒸鍍時通入少量氧氣(O?,流量 5-10sccm),使鋁層表面形成 Al?O?過渡層(厚度 1-2nm),通過 Al?O?與 PE 表面極性基團的化學鍵合(如 Al-O-C 鍵)增強附著力(如通 O?后附著力從 3N/15mm 提升至 4.5N/15mm)。
蒸鍍 SiO?過渡層:在 PE 膜上先蒸鍍 5-10nm 的 SiO?,再蒸鍍鋁層。SiO?中的 Si-O 鍵與 PE 表面羥基形成氫鍵,同時與鋁層形成物理鑲嵌(如 SiO?過渡層使附著力提升至 5N/15mm 以上,且耐水煮測試后附著力保留率>90%)。
TiO?過渡層:利用 TiO?的高折射率(n=2.5)和極性表面,與 PE 及鋁層形成雙重界面作用(如 TiO?過渡層使鋁層附著力提升 40%,同時增強膜的阻隔性)。
采用等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)技術,在 PE 表面沉積 SiOx-CyHz 復合層(厚度 50-100nm),兼具有機物的柔韌性與無機物的極性(如復合層使附著力達 6N/15mm,且彎曲 180° 無鋁層脫落)。
鍍鋁后將 PE 膜在 50-60℃下退火 2-4 小時,釋放蒸鍍過程中產(chǎn)生的熱應力(PE 與鋁的熱膨脹系數(shù)差異大,易導致界面微裂紋),如退火后附著力穩(wěn)定性提升,7 天儲存后衰減<5%。
十字劃格法:按 GB/T 9286 標準,用 3M 600 膠帶測試,0 級為無脫落(優(yōu)化后可達 0 級或 1 級)。
實時監(jiān)控表面張力:鍍鋁前 PE 膜表面張力需穩(wěn)定在 38mN/m 以上,可通過達因筆定期檢測(如每小時一次),避免因電暈失效導致附著力下降。
耐水煮包裝:采用 “PE-g-MAH 共擠膜 + SiO?過渡層 + 鋁層” 結構,水煮(121℃,30min)后附著力仍≥3N/15mm(普通工藝水煮后附著力<1N/15mm)。
高拉伸強度需求:在 PE 基材中添加 5% 線性低密度聚乙烯(LLDPE)提高柔韌性,同時采用 PU 底涂劑增強界面韌性,避免拉伸時鋁層開裂(如拉伸 20% 后附著力保留率>80%)。
改善 PE 膜鍍鋁附著力的核心是 “表面極性化 + 界面橋接”,例如:采用三層共擠 PE-g-MAH 膜(表層含量 8%)+ 電暈處理(40W/m2)+SiO?過渡層(8nm)+ 鋁層(20nm)工藝,可使附著力提升至 5-6N/15mm,滿足食品包裝、藥品包裝等場景需求。生產(chǎn)中需注意電暈處理的時效性(處理后 24 小時內完成鍍鋁),并通過 FTIR(檢測表面極性基團)、SEM(觀察界面結合形態(tài))等手段分析失效原因,持續(xù)優(yōu)化工藝參數(shù)。
沒有