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薄膜应用

气相防锈包装膜介绍

防锈包装是20世纪60年代发明的,由美国率先开发应用于军械的防锈保存,并制定了规范MIL-F-22019。接着法国在1963年生产了商品名称为clearpak的防锈薄膜,它主要用于金属制品的防锈防腐蚀包装上,如机械零件、轴承等的包装上,它的原理是把气相防锈剂同塑料薄膜结合起来应用于包装上。气相防锈剂可以在常温下,直接由固相挥发成气相,从而充满整个包装薄膜袋中,这种气化了的防锈剂能附着在金属制品的表面,从而隔绝了金属制品表面与氧气的接触,防止了氧化生锈。

 

气相防锈剂的要求

常温下要有一定的挥发性,实际使用21℃蒸气压下在0.001~0.0001mmHg(1mmHg=133.322Pa)时,有良好的持久防锈效果。

其分子中要有对钢铁起保护的基团,如C6H5COO-NO2-NH3OH-、对铜有防锈作用的基团,如C6H5COO-Cr2072-PO43-

  • 对金属表面要有良好的附着性;

  • 同载体树脂有良好的相容性;

  • 在塑料成型过程中,有良好的稳定性,沸点应在200℃以上。
     

气相缓蚀剂

主要有有机一元胺,包括脂肪族、芳香族、脂环族和杂环族组成,如单乙醇胺、异丙醇胺、二丁基胺、环己胺、二环己胺、苯胺吗啉酸、苯骈三氮唑和烷基苯骈三氮唑等。还有有机酸和无机酸,如辛酸、癸酸、月桂酸、苯甲酸、硬脂酸、亚硝酸、磷酸、碳酸、酒石酸等。缓蚀剂的用量一般为1%~10%。当单一的气相缓蚀剂不能满足使用要求时,可以用两种或两种以上的气相缓蚀剂联合使用。如用一个挥发速率较快的、蒸气压大的同一个挥发速率慢的、蒸气压低的配合起来使用,可以使包装袋内始终有高度浓度的缓蚀剂,有长期防锈效果。

 

气相防锈包装膜的生产方法

将气相防锈剂和塑料混合在一起,直接挤出吹膜或挤出流延膜,制袋后包装金属制品,配方大致如下:吹膜级或流延级LDPE,抗氧剂,辛酸二环己胺,癸酸二环己胺,磷酸环己胺,DOP。该薄膜对钢、铝及其合金均有良好的防锈能力,对镀铬、镀锌的钝化有一定适应新。

共挤复合的方法生产内层含有气相防锈剂的薄膜,而外层不含防锈剂的不同薄膜,可以阻止气相防锈剂从外层透出来,延长防锈作用,提高袋内防锈剂蒸气压。生产过程中,可以把气相防锈剂做成母粒后添加到LDPE粒子中挤出吹膜或技术流延成膜,制袋后包装金属制品。挤出温度要低一些,防止防锈剂在加工过程中挥发,一般加工温度不要超过150℃。为此,内层放防锈剂的树脂可以用EVA,厚度应为0.06~0.07mm,外层厚度为0.03~0.04mm。挤出吹膜时,部分防锈剂会附着在机筒壁内表面,但对加工没有影响。但注意制袋时,由于防锈剂在膜内层,降低热封牢度,为此,内表面膜应厚一些则热封温度高一些。

用含有气相防锈纸的胶黏剂涂布薄膜的内表面,可以用印刷的凹眼涂布辊来涂布,配方包括阿拉伯树胶、月桂酸环己胺、苯甲酸二己醇胺、辛酸二环己胺、苯骈三氮唑、抗氧剂、甲醛、乙醇、蒸馏水等。其中甲醛是阿拉伯树胶的坚膜剂和防霉剂,月桂酸环己胺是缓蚀剂,又是表面活性剂,对LDPE膜有润湿作用。形成的涂层对钢、铝及铝合金、铜均有良好的防锈作用。 

还可以把气相缓蚀剂压成锭片装,直接放在普通的阻隔性良好的薄膜袋中,包装金属部件后,任气体充满包装袋,附着在金属表面起防锈作用。把气相防锈通热收缩膜结合在一起,组成气相防锈热收缩薄膜包装,由于热收缩薄膜紧紧贴在金属零部件表面,防锈效果更佳。气相防锈共挤复合热收缩膜,使用EVA为内层含防锈剂的复合膜内层,挤出温度较低,有保持防锈剂良好效果。

 

气相防锈包装应注意的几点

  • 包装内密封空间的气体渗透性能对防锈效果的持续时间有很大关系,为此应选择渗透防锈剂蒸气小的包材,作为外层材料做成的复合包装;
  • 由于缓蚀剂的种类不同,配方各异,因此,对每一种包装应做包装实验,具体了解用量、配方和防锈能力;
  • 包装后的发挥防锈效力,有一个时间差,一般为10~600min,为此要选择挥发速率快的和慢的几种缓蚀剂配合使用;
  • 包装一经开启,金属表面的防锈剂就会挥发干净,为此,开封后,应迅速安装并运用新的防锈措施,避免机械零部件生锈。

 

 

 

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