塑料薄膜的表面性能及其处理方案研究
电晕法处理塑料薄膜表面
电晕法处理塑料薄膜表面
由于聚乙烯属于典型的非极性高分子材料，分子结构中不含极性基团，且结晶度高，表面自由能低，惰性较强，结晶度高，化学性能稳定，因此，该薄膜材料的印刷适性较差，对油墨的附着力不理想。
此外，薄膜中的助剂(爽滑剂、增塑剂等)不断地向表面迁移析出，形成弱表面层，也会影响印刷油墨的印刷牢度，因此，在印刷之前一般都要对塑料薄膜进行表面处理，改变薄膜表面化学结构，提高薄膜的表面张力，从而达到提高和改善聚乙烯薄膜印刷适性的目的，提高对油墨的粘附力，以保证生产的顺利进行。
国内目前在工业上应用的塑料薄膜表面处理技术是电晕法，但该方法的局限性很大，对许多大宗用途不适用。
等离子体表面改性技术已被列入国家“863”计划，但至今未有技术性突破，主要原因是该技术要求的高真空度使其很难成为大宗工业产品的表面改性技术对解决现有薄膜制品及生产中存在的问题．最近北京化工大学开发出了以表面光接枝为主要技术特征的制备亲水/疏水不对称塑料薄膜的连续生产新工艺。
由该新表面处理技术得到的塑料薄膜产品，其一面仍具有薄膜原有的疏水性，而另一面可根据不同的需要对表面极性进行任意调节，直至达到完全亲水。
当然，也可以对薄膜的两面同时进行处理，得到对称改性产品．。
(完整版)表面处理对塑料薄膜印刷适性影响研究毕业论文
本科毕业设计论文题目名称表面处理对塑料薄膜印刷适性影响研究学院部包装与材料工程学院专业印刷工程学生姓名陈镇班职称副教授最终评定成绩2012年05月摘要近些年来人们对商品包装的要求越来越高塑料是一种高分子合成材料以其无可比拟的优势在包装领域中得到了广泛的应用但是由于塑料薄膜的表面能低在一定程度上阻碍了其在包装印刷中的应用主要表现为难印刷难复合等因此塑料薄膜在其上机印刷复合之前必须进行处理来改善塑料薄膜的印刷适性电晕表面处理技术与应用对高科技经济的发展及传统工业的改造有着巨大的影响电晕表面处理是目前最常用也是技术相对最成熟的一种处理方式采用高频高压或中频高压对塑料薄膜表面进行处理使电极间产生电子流在薄膜表面形成氧化极化基使薄膜表面产生极性便于印刷油墨吸附本次研究主要通过理论结合实验分析了电晕表面处理对塑料薄膜印刷适性的影响理论部分通过查阅大量文献从油墨与薄膜之间的附着机理进行分析实验部分则是通过对比三种不同极性的材料电晕处理前与电晕处理后的表面张力摩擦系数油墨密度以及油墨附着率从而得出电晕处理对薄膜印刷适性的影响最后通过实验结果的综合分析和评价得出一定的结论希望能为今后对塑料薄膜表面处理的进一步研究打下一定的理论和实验基础关键词塑料薄膜表面处理电晕印刷适性ABSTRACTIn recent years people of commodity packaging to demand more and more Plastic is a polymer synthetic materials it widely used in printing and packaging filedbecause they printing process such as So before using plastic film to print and compound must do some processes to improve the print adaptability of plastics Corona physics and application the development of of traditional industry Presently corona is usually used to treat plastic films surface The between electrode other words in the film surface formation oxidation polarization base make the film surface produces polarity facilitate printing ink absorptionThis research mainly through the theory experimental analysis the corona surface treatment of plastic film printing eligibility influence Theoretical part is consulting a large number of literature from ink and thin films of attachment mechanism between analysis The experiment part is by comparing the three differentpolarity materials corona treatment before and after processing the surface tension of the corona friction coefficient printing ink density and the ink adhesion and concluded that corona treatment on film printing eligibility influence Finally some conclusions are educed according to the whole study which are expected to be the theory and experimental basics of further study in plastic films surface treatmentKeywords plastic film surface treatment corona print adaptability目录第一章概论 111 课题背景 112 薄膜表面处理研究现状 113 研究目的与方案 3maxbook118com 研究目标 3maxbook118com 研究内容 3maxbook118com 研究方法 3第二章理论分析 421 电晕处理 4maxbook118com 电晕原理 4maxbook118com 影响电晕效果的因素 5 22 所选薄膜的性能 5maxbook118com 聚乙烯薄膜PE 6 maxbook118com 聚氯乙烯薄膜PVC 6 maxbook118com 聚酯薄膜PET 723 印刷适性与影响因素7maxbook118com 表面能与附着力的关系 8 maxbook118com 接触角与附着力的关系 8maxbook118com 表面粗糙度与附着力的关系9 第三章实验研究与结论分析 1031 薄膜表面张力及评价实验研究10 maxbook118com 实验材料及制备 10maxbook118com 实验方法 11maxbook118com 实验结果与分析 1132 薄膜表面摩擦系数的测试研究12 maxbook118com 实验材料与设备 12maxbook118com 实验方法 13maxbook118com 实验结果与分析 1433 油墨密度与附着力的测试实验研究14 maxbook118com 实验材料与设备 14maxbook118com 实验方法 15maxbook118com 实验结果与分析 16结论20参考文献21致谢23附录24概论11 课题背景进入21世纪以来人们的生活水平有了很大的提高人们的消费行为更为理智和挑剔所以对商品包装的要求也越来越高塑料是一种高分子合成材料用于包装印刷的塑料薄膜因具有透明度高强度好韧性强密度低耐化学性优良等特性越来越得到广泛的应用塑料薄膜经过印刷后不仅要求具有色彩鲜艳层次丰富立体感强的印刷效果而且要求印刷油墨必须牢固墨层不脱落不掉色但是印刷用的塑料薄膜的品种很多因其表面特性因子结构基材的极性基团结晶程度和塑料稳定性等不同因素而有很大的差异这些差异对于印刷油墨的结合牢度影响很大且在成形过程中加入的增塑剂引发剂及残留单体和降解物等低分子物质这些低分子物质很容易析出而汇集于材料表面形成无定形层使塑料薄膜表面的润湿性能变差因此在印刷之前应根据不同塑料的表面特性而确定其是否需要进行表面处理例如聚氯乙烯PVC尼龙PA聚苯乙烯PS等薄膜属于极性结构印刷前不必进行表面处理而聚酯薄膜 PET聚乙烯PE聚丙烯PP等薄膜属于非极性的高分子聚合物它们的化学稳定性较高表面张力较小不易被大多数油墨和溶剂所浸润为了提高薄膜的表面张力提高薄膜与油墨的粘结强度在印刷之前必须对这些薄膜进行表面处理塑料薄膜进行印前表面处理的方法很多主要分为化学处理法和物理处理法化学处理法主要是在薄膜表面导入极性基团或用化学试剂去除薄膜表面的助剂以提高薄膜的表面能各类化学处理法均会造成不同程度的化学试剂残留且化学处理法速度慢成本高设备要求高所以目前工业生产中基本不采用化学处理法物理处理法主要有火焰处理法和电晕放电处理法由于火焰处理法难于控制目前已经被电晕放电处理法完全替代所以本次毕业设计主要是研究电晕表面处理对塑料薄膜印刷适性影响12 薄膜表面处理研究现状目前表面处理有电晕处理等离子处理火焰法处理氧化法溶剂法等几种处理方式而电晕表面处理是最常用也是技术相对最成熟的一种处理方式在处理设备上施加高频高压电使其产生高频高压放电产生细小密集的紫蓝色火花空气电离后产生的各种等离子在强电场的作用下加速而冲击处理装置内的塑料薄膜这些等离子离子能量一般在几到几十电子伏特与塑料分子的化学键能相近因而能诱发塑料表面分子的化学键断裂而降解增加表面粗糙度提高比表面积放电时还会产生大量的臭氧臭氧是一种强氧化剂能使塑料分子氧化在活性点生成极性基团使分子极性增大表面张力提高对油墨产生很强的亲和力吸引力增加油墨的印刷牢度目前国内外塑料表面处理的常用方法火焰处理将塑料薄膜放置空气中通过气体火焰处火焰中含有处于激发状态的0NOOH和NH等自由基它们能从塑料表面把氢抽取出来随后按自由基机理进行表面氧化并引入了一些极性的含氧基团发生断链反应聚烯烃经火焰处理后形成了极性基团润湿性得以改善而粘接性的改善则由于极性基团改善了润湿性以及产生断链而相对改善火焰处理效果较好无污染成本低廉但操作要求严格如不小心会导致产品变形使成品报废化学氧化处理印刷前利用氧化剂对PPPE塑料薄膜的表面进行处理使其表面生成轻基拨基等极性集团同时得到一定程度的粗化以提高油墨与塑料薄膜的表面结合牢度常采用重铬酸钾一硫酸溶液处理聚烯烃表面处理液的配方处理过程的时间和温度都对处理效果有一定的影响一般来说处理时间长处理温度高效果较好但时间过长或温度过高虽然增加了表面极性同时还将引起表面氧化老化粘接强度反而降低化学处理法是应用较早的一种表面处理法对于印刷复合前薄膜的表面处理效果好使用简便经济但需较长的处理时间影响了生产效率并且处理液一般都具有化学侵蚀性造成环境污染及对人体的危害目前较少采用这种工艺一般只在不便使用其他处理方法的情况下才采用这种表面处理工艺光化学处理一般是利用紫外线照射高聚物表面使其引起化学变化达到改善表面张力提高润湿性和粘合性的目的紫外线照射使高聚物表面发生裂解交联和氧化但要想得到较好的光化学处理效果必须选择适当波长的紫外线光化学处理法的处理效率太低涂层处理法是在薄膜上涂以特定的涂料以改变其表面吸附性能将异丙醇甲苯季戊四醇双丙烯酸戊酷四氢糠醇丙烯酸安息香乙醚以提高薄膜表面的张力显然涂层处理的效率也太低电晕处理薄膜的表面处理目前通常采用电晕处理 CORONA 工艺利用高频高压电源在放电刀架和刀片的间隙产生电晕放电而形成低温等离子体区这种方法即叫电晕处理也称电子冲击或电火花处理13 研究目的与方案maxbook118com 研究目标为了得到表面能高油墨转移性能好附着性能好的薄膜从而提高在印刷过程中油墨在薄膜表面的附着力以及减少在复合与成型过程中因油墨和薄膜粘接不牢而产生的油墨与膜材分离等质量问题电晕处理处理的目标1 提高表面能由于表面能极性的增加改善油墨与薄膜表面的润湿性更好的使界面上分子键紧密接近从而获得更大的分子间作用力和化学作用力2 提高表面粗糙度增加薄膜油墨界面上的机械咬合作用同时为界面上分子间的物理和化学作用提供更大的接触面积maxbook118com 研究内容1 从接触角表面张力与粗糙度等因素对附着强度的影响来进行薄膜的印刷适性理论分析2 对电晕表面处理原理以及该处理对薄膜印刷适性的影响进行理论分析3 分别对PEPVC与PET三种薄膜进行电晕处理实验来改善薄膜表面的性能提高其印刷适性4 对处理前后的PEPVCPET薄膜进行表面能及表面摩擦系数这些因素进行测量与探测实验来评价改性效果5 对处理后的PEPVC与PET薄膜进行丝网印刷对油墨在处理前后的薄膜上的的密度以及油墨在处理前后的薄膜上的附着力进行测试通过实验数据的对比来比较PEPVC与PET薄膜的印刷适性以及总结出电晕处理对薄膜印刷适性的改善程度maxbook118com 研究方法本研究首先采用电晕技术分别对PEPVC和PET三种薄膜进行表面处理以提高其表面极性增加薄膜在印刷过程中与油墨的粘合作用然后通过三种测试方法来对比改性前后的表面性能1通过自制的表面测试液达因液对未经处理的薄膜以及电晕处理后的薄膜进行测试确定各表面大致的表面张力2使用摩擦测试仪测出处理前后薄膜的表面粗糙度3最后采用丝网印刷对不同表面进行色块的印刷然后对油墨的主密度进行测量分析并使用胶粘-数格法检测油墨的附着牢度第二章理论分析21 电晕处理塑料薄膜表面处理最常见的是电晕处理电晕放电处理又称电子冲击电火花处理采用高频高压或中频高压对塑料薄膜表面进行处理使电极间产生电子流在薄膜表面形成氧化极化基使薄膜表面产生极性便于印刷油墨吸附1塑料薄膜2电弧放电3高频高压电发生器4电极5绝缘辊6导辊7收卷装置图2-1 电晕处理示意图maxbook118com 电晕原理电晕处理的是将薄膜经过有高压存在的两电极间高压使电极间的空气发生电离电晕处理对薄膜表面有三大作用1表面氧化氧在电晕处理的作用下产生电离形成臭氧它可以立即氧化塑料分子可在其分子链上生成羟基羧基不饱和键等表面氧化的结果是使聚乙烯薄膜转化为极性表面由低表面能转化为高表面能使其对印刷油墨的润湿性黏附性增加从而提高了印迹的牢度2表面微观毛糙电晕处理后的薄膜表面糙化改变了原来膜面光滑的状态增大了塑料膜面的表面积提高了对油墨的结合力3使表面的低分子物质发生交联反应除去表面的弱界面层增强油墨的附着力maxbook118com 影响电晕效果的因素功率的选择以及电极的间隙电晕处理时输出功率的大小对处理的效果影响很大当输出功率过低时电晕处理效果差当输出功率达到某临界值后电晕处理的效果反而增加缓慢即对某种塑料薄膜进行电晕处理时有一最佳输出电流电极间隙越大电晕效果越差温湿度的影响当处理温度高时化学反应的速度加快反应的程度也大处理效果好但温度不宜太高否则会形成新的薄弱界面层反而使强度下降不同材料处理温度不同湿度大时处理效果变差是由于空气中的水分子吸收了部分由电晕而产生的离子机器速度的影响薄膜表面的电晕处理时间越长处理强度增加效果愈好要处理时间长机器的速度就要慢一些但若机器的速度太慢处理时间太长会使材料老化产生异味发生粘边光泽变差薄膜本身的影响①薄膜厚度影响处理强度较厚的膜需增加处理能量但在处理较薄的膜时由于牵引速度快摩擦也比较剧烈膜温下降得少些相对处理电流也可小些②薄膜密度的影响密度过高电晕处理效果变差③薄膜种类的影响在相同的处理条件下不同薄膜的处理效果也不相同如聚丙烯薄膜比聚乙烯薄膜就需要更高的能量才能达到相同的处理效果薄膜处理后表面张力的时效性问题表面处理后的表面张力有一个时效问题当刚刚处理好时能达到4042mNm但过几天以后再去检测时会下降到39mNm左右再过两个星期又会下降一些因此加工好的薄膜最好在7天内用完保存期超过一个月时表面张力会下降到38mNm以下在粘接印刷方面就不太理想22 所选薄膜的性能针对不同塑料薄膜我选了三种具有代表意义材料PEPVCPET 三者分别是非极性极性和强极性物质表面自由能也不一样表21有具体数值三种共同点就是表面平滑度都比较高光滑的表面不利于油墨在上面进行附着这是因为其表面积较小且不能形成机械咬合力表21 塑料表面极性与表面张力mNm代表性塑料 PE PVC PET μ偶极矩 0 05 07极性强弱非极性极性强极性未经处理的表面能31 39 44虽然理论上分析薄膜表面张力大于38mNm就可以满足印刷要求PVCPET表面呈极性完全符合要求可以不进行表面处理但在实际生产中为得到高质量的包装产品PVCPET同样要进行表面处理原因有三点1为了增加印刷和非印刷表面能的差别防止油墨的卷取时反粘到非印刷面上还是对印刷面进行了电晕处理2PVCPET的内聚力要大于PE同样表面能的三种薄膜用于印刷PVCPET的印刷效果要比PE差在印刷过程中为了有效附着油墨保证印刷质量被印薄膜表面能必须高于油墨表面能10个达因3 材料后加工的要求如转移膜就不需要进行表面处理但一般印刷薄膜后工序需要进行复合而复合对薄膜表面能的要求比印刷高一般表面能要求达到48mNm综上所述三种不同极性的薄膜都需要进行表面处理 4表面张力会随时间的推移有衰减的趋势一般塑料薄膜的保质期在一到两年所以刚出厂的塑料薄膜的表面张力应处于一个比较高的值maxbook118com 聚乙烯薄膜PE聚乙烯简称PE是乙烯进行加聚而成的高分子有机化合物由碳氢两种元素组成和石蜡的分子结构相似只是分子量比石蜡大得多分子结构呈线型或支链型是世界上产量最大的一种热塑性塑料无毒无味无臭符合食品包装卫生标准聚乙烯薄膜轻盈透明具有防潮抗氧耐酸耐碱气密性一般热封性优异等功能聚乙烯的表面能极低属于非极性材料印刷复合之前必须要进行表面处理maxbook118com 聚氯乙烯薄膜PVC聚氯乙烯是由乙炔与氯化氢进行加成反应所生成的氯乙烯经聚合而成的一种热塑性塑料在光热作用下易释放出Hcl气体而分解此外在空气中也会发生分解经添加助剂处理后可提高薄膜的使用功能聚氯乙烯的耐化学性能比较好耐油脂性好它与聚丙烯膜相同也可以进行单向拉伸或双向拉伸也可以进行热定型化处理或者不进行热定型化而成收缩薄膜聚氯乙烯透明性好耐水性耐药品性优良但含有增塑剂和有害稳定剂的聚氯乙烯不适合食品包装延伸处理过的PVC薄膜可以用于收缩包装maxbook118com 聚酯薄膜PET聚酯原名为据聚对苯二甲酸乙二酯简称PET它是以乙二醇和对二苯酸酯化而成的对苯二甲酸二甲酯缩聚所得的聚对苯二甲酸乙二酯为原料采用挤出法制成厚片再与双向拉伸工艺相配合制成薄膜PET薄膜是一种透明度和光泽度都非常好的薄膜特别适合用于里印PET薄膜适用的温度范围比较广它耐热性好故常用作蒸煮袋的印刷层聚酯薄膜的机械强度大其拉伸强度大约是聚乙烯的510倍聚酯薄膜还具有挺度高耐冲力强耐油性好有良好的气体阻隔性和良好的异味阻隔性23 印刷适性与影响因素薄膜的印刷适性可以没有标准的定义在参考各种资料后我认为可将其理解为薄膜能适应油墨印版及工艺条件的要求保证印刷工序顺利进行并获得优秀印刷品所必需的条件根据此定义一般没有经过任何处理的薄膜其印刷适性要达到优秀印刷品的要求是较困难的也就是印刷适性较差薄膜的印刷适性较差主要表现在油墨转移不良印迹的附着性不好油墨的干燥速度和印材本身变形等方面原因而出现墨层脱落粘连套印不准的问题造成塑料薄膜表面油墨附着力差的原因主要有1 分子结构的非极性特征塑料薄膜印刷的基材中聚乙烯和聚丙烯分子结构基本上不带有极性属非极性高分子结构惰性强不容易接受油墨2 表面张力小高分子聚合物的表面能越低其表面张力越低越不容易被液体所浸润要达到油墨与承印物材料表面有良好的接触印刷物的表面必须得到充分的浸润那么承印物材料的表面张力必须等于或大于油墨的表面张力3 化学稳定性强PE和PP能耐大多数酸碱的腐蚀在常温下不溶于一般溶剂这样就使薄膜表面对油墨涂料等的吸附力很差4 助剂的影响在制造过程中为了使薄膜容易开口抗静电耐老化防紫外线照射等就要加入一定量的助剂如白油十八烯酞胺抗静电剂稳定剂等这些助剂在高温吹塑后就会缓慢的向表面迁移形成油污使薄膜不易与其它物质粘合因此要改善这些难印塑料的印刷适性需要在塑料表面引进极性基团或提高表面能或提高表面粗糙度而采用电晕表面处理可以达到改善塑料薄膜印刷适性的目的从而为难印塑料的印刷提供了一种新途径油墨在塑料薄膜表面的附着是塑料印刷适性的一个重要方面油墨的附着可以通过表面能接触角以及表面粗糙度等几个参数来衡量maxbook118com 表面能与附着力的关系在研究印墨的润湿和附着时塑料薄膜表面能也是一个重要参数塑料的表面能不能直接测定实际中评价塑料表面张力常用临界表面张力来表示临界表面张力是指塑料薄膜表面恰好被液体完全润湿时此液体的表面张力就是该塑料薄膜的的临界表面张力塑料薄膜的临界表面张力较好地反映了油墨的润湿性和附着性临界表面张力高润湿和附着性好反之则差在业内常用达因厘米作为承印物表面附着能量的单位在印刷过程中为了有效附着油墨保证印刷质量被印薄膜表面能必须高于油墨表面能10个达因maxbook118com 接触角与附着力的关系图2-2 接触角与各界面张力的关系在考虑油墨的润湿和附着时接触角是一个重要的参数接触角即为由液体 l 与固体s 气体 g 接触的三相分界点作液滴曲面的切线该切线与固体表面之间的夹角α称为接触角在液体一方的角如图23所示液体对固体的润湿程度可用接触角α来衡量α越小表示液体愈易润湿固体表面一般以90°为界限α90°为能润湿α 0为完全润湿α 180°为完全不润湿接触角α象征着三个界面张力相互作用的平衡状态它们之间达到平衡后水平方向的力平衡关系如下2-1式中的为接触角此式就是表面张力与接触角关系的杨氏方程如果从分子的内聚功与粘附功来分析当液体与固体表面接触时附着层中的液体分子所受的内聚功和粘附功跟液-液间的内聚功是相似的液体一方面受到液体内部分子内聚力的作用另一方面也要受到固体分子对它的粘附力的作用其分离时都要作功极为2-22-3将式2-12-2代入式2-3中得2-4由式2-4可知液体能否润湿固体可根据液体的内聚功和液-固间的粘附功大小而定只有当液体完全被润湿时润湿不完全而则完全不润湿它把粘附功与接触角联系起来当接触角增大时值变小液-固间的结合力减弱当接触角减小时值变大液-固间的结合力增强要增大油墨在塑料表面的附着力希望值越大越好当时达到最大值它是最佳的附着条件maxbook118com 表面粗糙度与附着力的关系印墨的附着力还与塑料薄膜表面粗糙度有关只有在合适的表面粗糙度下才能获得最大的附着力粗糙度大的印墨与塑料薄膜的有效粘接界面面积增大而且印墨能直接进入微孔当溶剂挥发后印墨树脂就被机械地镶嵌在孔隙中形成许多微小的结协联结点将印墨牢牢地铆在塑料薄膜表面但是表面太粗糙对印墨的附着也不利因为表面过于粗糙会使印墨的润湿性变差不能填满微孔造成粘附缺陷附着力反而下降液体在粗糙表面的接触角与在光滑平面的接触角有如下关系2-5式中为新的接触角R为粗糙度系数当时塑料薄膜的粗糙度越大表面越容易被润湿印墨的附着力也越大反之当时塑料薄膜的表面粗糙度越大越难以被润湿印墨的附着力也越小实验研究与结论分析通过第二章对电晕表面处理三种薄膜的特性以及印刷适性影响因素的系统分析可以清楚发现表面张力以及表面粗糙度的提高能够很明显地提高薄膜表面的印刷适性本次实验研究通过检测薄膜表面电晕前后表面张力以及表面粗糙度来研究电晕表面处理对印刷适性的影响由于实验室电晕仪器的局限性电晕处理无法进行本次实验选用的部分材料为出厂前进过电晕处理过的表面粗糙度越大摩擦系数越大所以本实验用摩擦系数代替表面粗糙度此外为了能更直观地发现薄膜表面电晕前后的印刷适性的改变对薄膜进行色块的印刷使用分光光度仪对油墨的主密度进行测试然后通过胶粘-数格法检测油墨在薄膜表面的附着力来对比薄膜表面电晕前后的印刷适性31 薄膜表面张力及评价实验研究塑料的表面能是不能直接测定而是通过临界表面张力的测定来评价塑料薄膜的表面能测定塑料薄膜临界表面张力最简单直接的方法就是通过达因笔测试由于达因笔相对来说比较昂贵很多工厂都会使用自己配置的表面张力测定液俗称达因水其配比见附录表1 来进行测试此种方法简单方便价格实惠在本实验中也是使用自行配置的达因水进行测试。
eva塑料薄膜表面处理方法
EVA塑料薄膜表面处理方法一、引言EVA塑料薄膜因其优异的柔韧性、透明度、阻隔性能等特点，广泛应用于包装、农业、建筑等领域。
然而，未经处理的EVA塑料薄膜表面张力较低，容易受到污染和划伤，限制了其应用范围。
为了提高EVA塑料薄膜的表面性能，需要进行表面处理。
本篇文档将介绍十种常见的EVA塑料薄膜表面处理方法。
二、化学处理法化学处理法是通过化学反应改变EVA塑料薄膜表面的极性，提高其表面能。
常用的化学处理剂包括有机硅、有机钛等。
经过化学处理，EVA塑料薄膜的表面张力显著提高，可与其他材料更好地粘合。
三、紫外线处理法紫外线处理法是利用紫外线辐射引发EVA塑料薄膜表面的自由基反应，形成活性表面。
通过紫外线处理，EVA塑料薄膜的表面张力得到提高，同时增强了其耐候性和耐紫外线性能。
四、火焰处理法火焰处理法是通过火焰直接对EVA塑料薄膜表面进行热处理，使其表面发生热氧化反应。
经过火焰处理，EVA塑料薄膜表面的极性得到改善，表面能提高，有利于与其他材料的粘合。
五、表面涂层法表面涂层法是在EVA塑料薄膜表面涂覆一层高分子涂层，以提高其表面性能。
常用的涂层材料包括聚氨酯、丙烯酸等。
通过表面涂层法，EVA塑料薄膜的表面性能得到显著改善，可满足不同应用需求。
六、机械加工法机械加工法是通过机械手段对EVA塑料薄膜表面进行磨削、刻蚀等处理，以改善其表面粗糙度、增加表面活性。
常用的机械加工方法包括砂纸打磨、滚轮碾压等。
经过机械加工，EVA塑料薄膜的粘合性能和印刷性能得到提高。
七、等离子处理法等离子处理法利用等离子体对EVA塑料薄膜表面进行轰击和激活，使其表面发生物理和化学变化，从而提高表面能。
等离子处理具有速度快、无污染等特点，可广泛应用于EVA塑料薄膜的表面处理。
八、湿式处理法湿式处理法是将EVA塑料薄膜浸入特定的溶液中，通过化学反应改善其表面性能。
常用的湿式处理剂包括氢氧化钠、氢氧化钾等。
经过湿式处理，EVA塑料薄膜的表面张力提高，可与其他材料更好地粘合。
塑料表面处理方法的选用技巧及改进
塑料表面处理方法的选用技巧及改进随着塑料加工与改性技术不断提高，应用领域迅速扩展。
不同应用领域对塑料表面装饰、材料保护、改善粘接等性能要求日益增多，但各种塑料材料结构与组分不同，相应的表面性能也有明显差异。
适应不同应用的各种表面处理技术与产品应运而生。
适应塑料表面处理的不同需要，已有多种处理技术开发出来。
常用的技术有：溶剂清洗（脱脂）、电晕处理、短波紫外光辐射处理、砂纸处理、喷沙处理、等离子蚀刻、化学蚀刻、加热处理等。
针对不同材料，常常需要选择不同的处理方法。
表面处理方法的选用由于大部分塑料的表面能低，许多处理方法，如装饰、印刷、喷涂等都不能直接适用，而需要首先进行表面处理。
塑料与各种不同材料的粘接性是表面处理需要解决的一个关键问题。
一般来说，塑料粘接性能与材料结构及组分有关。
结构影响pp和pe等聚烯烃材料，表面能很低，通常只有30-34达因。
要实现良好的粘接，一般要求表面能不低于40达因。
粘接试验表明，pe在等离子处理后粘接强度可提高10倍；经过铬酸处理后，粘接性能约可提高5倍。
经过同样处理，pp在离子化处理后粘接强度约会提高200倍，而在铬酸处理后则会提高600倍。
为什么铬酸对pp的处理效果如此显着，而对pe则不然？这是因为pp链段上每个碳原子都有一个甲基(-ch3)。
甲基在经过氧离子化或铬酸处理后极易被羧基氧化。
而且，即使只有很少的甲基被氧化，pp的粘接性能与极性也会因为羧基的存在而显着改善。
而pe则没有这一基团。
可以看出，聚合物的化学结构是进行表面处理时必须考虑的一个重要因素。
组分影响对各种配混料或共聚物而言，材料组分同样会影响表面处理方法的选用。
例如氟聚合物及其共聚物的表面能比聚烯烃还低，典型范围为18-26达因。
对于高氟含量树脂如ptfe，经过环烷酸钠蚀刻后粘接性能提高10倍，而经过氧或氩等离子处理后只会提高3倍。
pe的趋势则与之恰恰相反。
然而，氟树脂与pe的共聚物经等离子处理或环烷酸钠处理后粘接性能增加都为10倍。
典型塑料薄膜耐热性能研究
典型塑料薄膜耐热性能研究塑料薄膜被广泛应用于包装、建筑和农业等领域，它的优点是轻便、易于加工和成本低廉，但它的缺点是对高温不耐热。
塑料膜容易融化或变形，这会使其使用寿命受到限制。
因此，研究如何提高典型塑料薄膜的耐热性能成为了一个热门话题。
在典型的塑料薄膜中，聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）是最常用的两种材料。
它们是热塑性塑料，具有良好的机械性能和耐化学腐蚀性能，但它们的耐热性能较差。
为了提高塑料薄膜的耐热性能，可以采取以下几种方法。
一、添加稳定剂稳定剂可以加强塑料薄膜的耐热性能，防止氧化和分解反应的发生。
UV稳定剂和热稳定剂是常用的稳定剂。
UV稳定剂可以有效地阻止紫外线的穿透，在阳光下长期使用时更加耐久；热稳定剂则可以在高温下防止聚合物的降解。
在制造塑料膜时，添加一定比例的稳定剂，可以提高膜的应用寿命和稳定性。
二、改变塑料配方调整塑料薄膜的配方，可以提高其耐热性能。
例如，在聚乙烯和聚丙烯中添加一定比例的聚酰亚胺（PI）或聚乙炔（PA），可以有效地提高薄膜的热稳定性和热变形温度。
添加这些聚合物可以增加膜的熔点和热分解温度，从而提高其耐热性能。
三、改变工艺条件调整塑料薄膜的加工工艺条件，也可以提高其耐热性能。
例如，采用更高温度的挤出工艺，可以使聚丙烯分子链更加紧密地排列，从而提高薄膜的熔点和热变形温度。
另外，采用较快的冷却速度可以避免分子链的过度拉伸和顺序度不足，从而提高塑料薄膜的短期热稳定性。
在研究典型塑料薄膜的耐热性能时，需要考虑许多因素。
首先，需要确定所研究的塑料薄膜的成分和性质。
然后，根据所选的稳定剂、添加剂和工艺条件，制备一系列样品，并进行耐热性能测试。
最后，根据测试结果，确定最佳的改进方案。
总的来说，典型塑料薄膜的耐热性能研究是一个复杂的过程，需要综合考虑材料、稳定剂、添加剂和工艺条件等因素。
通过不断优化和改进，可以生产出更加耐用、稳定的塑料膜，为人们的生产和生活带来更多便利。
酚醛树脂塑料薄膜的表面特性及粘附性能研究
酚醛树脂塑料薄膜的表面特性及粘附性能研究摘要：本研究旨在探讨酚醛树脂塑料薄膜的表面特性及其对粘附性能的影响。
通过分析不同处理方式的酚醛树脂塑料薄膜的表面性质，以及与不同材料的粘附性能，为优化酚醛树脂塑料薄膜的应用提供理论依据。
实验结果显示，酚醛树脂塑料薄膜的表面特性对其粘附性能具有重要影响，进一步研究和改进酚醛树脂塑料薄膜的表面改性方法有助于提高其应用潜力。
1. 引言酚醛树脂塑料薄膜是一种常见的工程塑料，在电子、光学、包装等许多领域有广泛的应用。
然而，由于酚醛树脂塑料薄膜的特殊性质，其表面特性及粘附性能对其应用具有重要影响。
因此，研究酚醛树脂塑料薄膜的表面特性及粘附性能，具有一定的理论和应用意义。
2. 实验方法本实验采用了X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和接触角测试等方法，分析了酚醛树脂塑料薄膜的表面形貌、结构和润湿性等表面特性。
通过接触角测试，探究了不同表面处理方式对酚醛树脂塑料薄膜粘附性能的影响。
3. 表面特性分析通过SEM图像观察，不同处理方式下的酚醛树脂塑料薄膜表面形貌呈现出明显的差异。
对比未经处理的薄膜，表面经过机械研磨处理的薄膜展现出较为光滑的表面，而通过化学处理的薄膜表面则出现改变，呈现出不同的特性。
X射线衍射测试发现，不同处理方式对酚醛树脂塑料薄膜的结晶度和晶体结构也产生了一定的影响。
4. 粘附性能研究利用接触角测试，研究了不同材料与酚醛树脂塑料薄膜的粘附性能。
实验结果表明，不同材料与酚醛树脂塑料薄膜之间的接触角差异较大。
这表明酚醛树脂塑料薄膜的表面特性与其粘附性能之间存在一定的相关性。
同时，通过粘接强度测试，进一步验证了不同处理方式对酚醛树脂塑料薄膜粘附性能的影响。
5. 表面改性方法探讨本研究还探讨了不同表面改性方法对酚醛树脂塑料薄膜的影响。
润湿性改善剂的引入、表面活性剂的处理、等离子体改性等方法对酚醛树脂塑料薄膜的表面特性及粘附性能均产生了一定的改善效果。
其中，等离子体改性方法在提高酚醛树脂塑料薄膜表面性能方面表现出良好的应用前景。
塑料薄膜的表面性能及其常规处理
塑料薄膜的表面性能及其常规处理塑料薄膜在包装领域的应用最为广泛。
塑料薄膜可用於食品包装、电器产品包装、日用品包装、服装包装等等。
它们有一个共同点，就是对塑料薄膜都要进行彩色印刷，而作为食品包装还要进行多层复合或真空镀铝等工艺操作。
因此，要求塑料薄膜表面自由能要高、湿张力要大，以有利於印刷油墨、粘合剂或镀铝层与塑料薄膜的牢固粘合；在塑料薄膜生产卷取和高速包装过程中，则要求薄膜表面有一定的摩擦性能防止薄膜粘连或打滑；在用於电器、电子产品等包装时，则要求薄膜具有一定的防静电性能等等。
（本文已收录入《塑料薄膜行业终极参考资料宝典》）塑料薄膜的表面张力塑料薄膜的表面张力取决於塑料薄膜表面自由能大小，而薄膜表面能又取决於薄膜材料本身的分子结构。
多数塑料薄膜如聚烯烃薄膜(LDPE、HDPE、LLDPE、PP)属非极性聚合物，其表面自由能小，表面湿张力较低，一般为30达因/厘米左右。
理论上讲，若物体的表面张力低於33达因/厘米，普通的油墨或粘合剂就无法附着牢固，因此必须对其表面处理。
聚酯类(PET、PBT、PEN、PETG)是属於极性高分子，其表面自由能较高，表面湿张力在40达因/厘米以上。
但是对於高速彩色印刷或为增加真空镀铝层与BOPET薄膜表面之间的结合力，也还需要对BOPET薄膜进行表面处理，以进一步提高其表面湿张力。
塑料薄膜表面处理的方法有：电晕处理法、化学处理法、机械打毛法、涂层法等，其中最常采用的是电晕处理法。
电晕处理法的基本原理是：通过在金属电极与电晕处理辊(一般为耐高温、耐臭氧、高绝缘的硅橡胶辊)之间施加高频、高压电源，使之产生放电，於是使空气电离并形成大量臭氧。
同时，高能量电火花冲击薄膜表面。
在它们的共同作用下，使塑料薄膜表面产生活化、表面能增加。
通过电晕处理可使聚烯烃薄膜的湿张力提高到38达因/厘米；可使聚酯薄膜的表面湿张力达到52-56达因/厘米以上。
电晕处理塑料薄膜表面湿张力的大小与施加於电极上的电压高低、电极与电晕处理辊之间的距离等因素有关。
塑料薄膜的表面特性及影响因素
殊的印刷方法来适应 。一般来说 ， 塑料薄膜在印 刷或者复合之前都必 须经过表 面处 理以提 高其
表 面张力 ， 才能 够顺 利地 进行 印刷 和 复合 。
［ 葛饶 民．商品包装与 消费心理Ⅱ．２０（ ８ 】 】 ０３ ） ６
［ 何 巧红． 产品 包装 与 包装 营销 策略 Ⅱ． 包装 工 ９ ］ ］
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就必须提高其表 面 自由能 。根据 目前 的工艺要 求， 应达 到 ３８ ．Ｘ１－ ／ ．—４０ ０２ ｍ才行 。 Ｎ
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塑料薄膜的表面性能及其处理方案研究
作者：朱建跃方铭岳
来源：《商品与质量·消费视点》2013年第07期
摘要：塑料薄膜是塑料中使用最多的一种，广泛应用于包装业，其表面性能对塑料薄膜的应用以及薄膜印刷和复合前的表面处理有重要的影响。
本文对塑料薄膜的表面性能进行研究，并对其表面处理方法进行探讨。
关键词：塑料薄膜；表面性能；表面处理
一、塑料薄膜的表面性能
塑料薄膜的使用量占全部塑料使用量的38%，在包装领域被广泛使用。
同传统的包装材料如玻璃、纸、金属相比，塑料薄膜具有轻盈透明、价廉、气密性好、易成型、抗氧、质轻、有韧性耐折、防腐、防潮等优点，正是由于具有这些优点，塑料薄膜被大量用于服装包装、食品包装、日用品包装、电器产品包装等领域。
1.分子结构的非极性
塑料薄膜所使用的材料多数为非极性材料，即这些材料不含有极性基团，或少部分含有弱极性基团。
由于分子结构具有非极性，表面张力低，与其它分子间的作用力非常弱，对油墨和胶黏剂等的吸附和粘合作用力很弱，润湿性和亲和性差。
2.塑料薄膜的表面张力
塑料薄膜其表面张力的大小由分子结构决定，大部分塑料薄膜例如聚烯烃薄膜是非极性聚合物，其表面自由能小，一般是31达因/厘米左右，聚酯类是属于极性高分子，其表面自由能较高，表面湿张力在41达因/厘米以上[1]。
当这个值低于34达因/厘米时，由于作用力太小，油墨或其他物质很难附着在薄膜表层，所以必须对其表面处理。
3.塑料薄膜的结晶度
大多数薄膜材料的结晶度很高，材料中分子化学稳定，因而涂覆在薄膜上的物质一般不会发生转移，油墨等物质难以附着在表面，印刷出来的产品质量得不到保证。
4.弱表面层
在加工塑料薄膜过程中往往要放入一定量的助剂，从而使薄膜易开口、能够防紫外线照射、可以抗静电、耐老化等等，加入的助剂一般有稳定剂、开口剂、增塑剂、抗静电剂等。
然
而加入的助剂容易发生迁移，在薄膜表层积累产生油污等物质，这些物质会造成表面产生弱表面层。
5.塑料薄膜表面的清洁度
在环境不清洁的情况下，存在于空气中的灰尘、油脂等物质容易黏附在塑料薄膜的表面。
黏附的这些物质会阻碍塑料薄膜与油墨等物质之间的接触，导致油墨对塑料薄膜的渗透作用和黏附作用差。
二、塑料薄膜表面的处理方法
在使用塑料薄膜包装商品时，塑料薄膜一般要先进行印刷，将商品名称、说明等印刷到包装上，既美观，又能同时宣传产品。
食品包装还需进行多层复合或真空镀铝等加工。
但塑料薄膜不同于其它包装材料，作为承印材料时，塑料薄膜的表面性能决定了其黏附性较差，效果差。
因此在印刷及复合前要进行表面处理。
表面处理的目的是利用物理的、化学的方法处理塑料薄膜表面，形成新的化学键，降低结晶度，提高表面自由能，从而提高粘合度。
其机理是在分子结构上将极性基团引入，形成极性高的塑料薄膜，油墨和胶黏剂在塑料薄膜表面的润湿性与粘结性增强。
塑料薄膜表面处理的方法主要包括涂层处理法、化学处理法、电晕处理、火焰处理法、溶剂处理法和紫外离子处理法等，最常用的方法是电晕处理[2]。
电晕处理法的原理是采用高频高压或中频高压电源放电，使高能量电火花冲击塑料薄膜表面，表面一些分子的分子链断裂，表面结晶度降低，表面呈多孔性，比表面积明显增加，与油墨和粘合剂的接触面积增大，并且也产生了更多的极性结构，从而对油墨和胶黏剂的吸附力得到很大程度的提高；同时，放电使空气离解形成O3，塑料薄膜表层分子被氧化生成极性基团，使塑料薄膜极性大大提高，另外，臭氧也能去除油污，从而去掉薄膜表面的弱表面层，进而改善塑料薄膜的表面性质，油墨和胶黏剂粘结作用增强。
电晕处理是多种过程同时作用的结果，这些过程步骤的结合显著增加了油墨的附着牢度。
经过处理后，聚烯烃薄膜的湿张力提高到39达因/厘米；聚酯薄膜的湿张力达到52-56达因/厘米以上[3]。
电晕处理塑料薄膜表面湿张力的大小与施加于电极上的电压高低、电极与电晕处理辊之间的距离等因素相关。
电晕处理设备主要部件是电极、导辊、高频高压电源、绝缘辊等。
其中电极是关键部件，它直接影响了处理效果。
电极可分为单电极、双电极和多电极。
表面张力是40～45达因/厘米的极性塑料不需表面处理，而非极性或极性较弱的塑料，表面张力太低，需要深度的电晕处理，才能达到理想的表面性能。
同种塑料，如何决定是否需要表面处理以及表面处理到什么程度，取决于印刷油墨的表面张力，要确保油墨的表面张力小于所使用的塑料薄膜材料的表面张力，通常要小10达因/厘米。
电晕处理法有时效性，如果存过久会产生衰退，衰退的程度与塑料薄膜材料类型、存放场所的温度湿度有关。
所以，经过表面处理但没有使用的塑料薄膜，应
当在处理时加大处理功率，进行深度处理，保持存放场所温度低湿度低。
另外，最好在设备允许的情况下，表面处理后的塑料薄膜能够立即进行印刷，保证处理效果，减少衰退。
另一种有效途径是涂层处理法。
这种方法就是将高分子溶液涂抹在将要印刷的承印材料上，这些溶液包括聚丙烯酸酯类、改性聚酯类等。
以双向拉伸聚酯薄膜为例，其操作步骤是：利用一台机器，它可以涂抹高分子溶液，先将产品纵向拉伸，拉伸过后的产品涂抹一次溶液，再横向拉伸，经过这三个步骤后，溶液只剩下一层聚合物。
涂布法能使表面张力显著增大，并且，表面张力不会受到高温、高湿的气候的太大影响，具有较好的耐水、耐溶剂性。
三、结论
塑料薄膜作为使用量最多的塑料，在日常生活中扮演着不可或缺的角色。
同时，塑料薄膜也在更多的领域得到使用，不论是食品类、服装类还是家电类，随处都能看到塑料薄膜作为包装的商品。
为保证塑料薄膜印刷和复合的质量，研究塑料薄膜的表面性能存在必要性，对表面处理具有指导意义。
现在普遍使用的塑料薄膜表面处理的方法仍是电晕处理法，虽然也有新兴的等离子体法等方法，但大规模应用仍存在很多的阻碍，熟悉塑料薄膜的表面性能，有助于提出新的表面处理方法，改进已有的表面处理方法。
参考文献：
[1]马兰.塑料薄膜材料的性能简介[J].投资与采购，2005-12， 3（5）：39-41.
[2]严美芳，许旭萍.塑料薄膜的表面特性及影响因素[J].印刷工程，2008-03，12（6）：35-38.
[3]王莉，李瑞娟.塑料薄膜印前电晕处理研究[J].包装天地， 2012-09，7（1）：24-28.。