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塑料薄膜表面電暈處理對熱封性能的影響

     從宏觀(guān)上看，兩個(gè)熱封層表面相互接觸時(shí)，加熱棒提供足夠的熱量以融合熱封層表面，被熔化的熱封內層表面變?yōu)轲ち鲬B(tài)。在一定的壓力和時(shí)間條件下，兩熔融流體完全匯合，界面嵌合達到了較高的強度，最后冷卻使得薄膜內部重新結晶。一般薄膜熱封層融化的表面分子會(huì )相互纏繞進(jìn)而變?yōu)檩^厚的單層。該過(guò)程需時(shí)間一般小于1s，但仍然受溫度、時(shí)間、壓力等條件的影響。

從微觀(guān)上看，當兩種相容的高聚物相互緊密接觸時(shí)，由于分子的布朗運動(dòng)和鏈段的擺動(dòng)而產(chǎn)生了相互的擴散。這種擴散是在高聚物－高聚物的界面層進(jìn)行的。溫度對高分子的熱運動(dòng)有兩方面的作用：一種作用是溫度升高使運動(dòng)單元活化；另一種作用是溫度升高使聚合物發(fā)生體積膨脹，加大了分子間的自由空間。它是各種運動(dòng)單元發(fā)生運動(dòng)所必須的。這兩種運動(dòng)都使分子鏈運動(dòng)加強，有利于熱封層界面的分子相互擴散彼此纏結在一起，形成良好的熱封效果

1、電暈機理

聚乙烯是一種非極性材料，表面張力小，不能很好地吸附油墨和黏結劑，在進(jìn)行印刷和復合時(shí)，電暈強度達到38mN/m以上才能產(chǎn)生良好的油墨附著(zhù)力和復合強度，所以在這些工序前必須對聚乙烯薄膜進(jìn)行電暈處理。

電暈處理的原理是，在電極上施加高頻電壓，使電極相鄰的薄膜處理面的空氣電離放電，氣體電離的高能粒子在強電場(chǎng)的作用下快速沖擊運行中的薄膜，使表層分子鏈的化學(xué)鍵斷裂而降解。放電過(guò)程中伴隨臭氧的生成，它可以使薄膜表面分子氧化，并產(chǎn)生極性。

電暈處理對聚乙烯薄膜表面產(chǎn)生一系列物理和化學(xué)變化：               （1）在薄膜表面形成許多凹凸不平層面，使表面粗化。

（2）自由基和高速電子作用于薄膜表面，使表面層分子部分斷鍵，引起自由基加速反應。

（3）氧的自由基對C-C鍵進(jìn)行氧化，生成羰基(-CO)、羥基(-OH)、羧基(-COOH)等極性基團。

（4）電暈層表面分子形成交聯(lián)。

2、 電暈處理對熱封性能的影響

電暈后分子間引入極性基團，導致分子間作用力增強，相當于熱融焓增加；電暈后產(chǎn)生交聯(lián)使得分子鏈柔順性變差，相當于熱熔熵減小。這兩點(diǎn)都會(huì )使電暈后薄膜的熔點(diǎn)升高。

電暈處理對熱封性能的影響主要基于兩點(diǎn)：

（1）氧化導致薄膜電暈層部分分子產(chǎn)生極性基團，從而使熔點(diǎn)升高，熱封溫度上升；

（2）電暈處理中伴隨著(zhù)分子斷裂導致交聯(lián)，使熱封層界面分子的相互擴散能力降低，毗鄰分子不能很好地纏繞在一起，使熱封強度降低。

                                                                                                 塑料薄膜表面電暈處理對熱封性能的影響

（1）電暈處理后的薄膜熱封溫度升高。同樣達到８～９Ｎ／１５ｍｍ的熱封強度，經(jīng)電暈處理的薄膜比未經(jīng)電暈處理的薄膜的熱封溫度升高１５℃。

（2）電暈處理后的薄膜熱封性能強度降低。在140℃熱封溫度下，經(jīng)電暈處理的薄膜的熱封性能強度比未經(jīng)電暈處理的薄膜的低４Ｎ／１５ｍｍ左右。

（3）未經(jīng)電暈處理的薄膜在125℃時(shí)呈斷裂破壞；經(jīng)電暈處理的薄膜在145℃時(shí)呈剝離性破壞。

3、 總結

上述現象說(shuō)明：經(jīng)電暈處理后，薄膜表面氧化，部分分子鏈產(chǎn)生極性基團，使熱封面熔點(diǎn)升高；而交聯(lián)的產(chǎn)生使熱封層界面分子不能很好地相互擴散融合在一起，導致產(chǎn)生剝離性破壞，熱封性能強度下降。

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