薄膜電暈處理時效性衰減原因
經(jīng)過電暈處理的聚丙烯薄膜,其表面的極性會隨著存放時間的增長而減小。除聚丙烯外,聚乙烯、聚苯乙烯、聚硅氧烷等薄膜或固體表面在電暈處理后,均會出現(xiàn)表面極性衰減現(xiàn)象。 并且隨著儲存溫度的提高,時效性衰減也會加速。 其原因主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1) 極性基團(tuán)取向:根據(jù)熱力學(xué)原理,材料 的表面自由能總是有減小的趨勢,以保持能量最 低的穩(wěn)定狀態(tài)。電暈處理的膜表面的極性基團(tuán)會 轉(zhuǎn)動重新取向而朝向材料內(nèi)部,以減小材料的表 面自由能。因極性基團(tuán)取向?qū)е碌臉O性衰減跟材料分子鏈的運動的難易程度有關(guān),分子鏈的越 容易運動,極性基團(tuán)取向也越容易,極性衰減的 速度也越快。一般結(jié)晶度越大、分子鏈交聯(lián)均會 限制分子鏈的運動,遏制材料表面極性衰減。
2) 大分子鏈的遷移:在膜表面極性向內(nèi)部 取向的同時,膜內(nèi)部的未受電暈的分子鏈也會向 材料表面遷移,進(jìn)一步包埋極性基團(tuán),減小膜表 面極性。特別是聚丙烯中的室溫二甲苯可溶物, 因為該部分較小,并且分子鏈規(guī)整性差,不易結(jié) 晶,會隨時間遷移到聚丙烯膜表面。
3) 小分子物質(zhì)析出:聚丙烯內(nèi)部低分子量 成分以及在加工的過程中加入的各種助劑,如抗 氧劑、開口劑、爽滑劑等,在材料成膜或膜制品 儲存的過程中會析出到膜表面,對膜表面極性產(chǎn) 生不利影響。
4) 吸附雜質(zhì):如果電暈后的聚丙烯膜材料 儲存不當(dāng),其表面會吸附環(huán)境中的灰塵等雜質(zhì), 表面極性減小。
5) 存放溫度:高分子材料的分子鏈運動具 有溫度依賴性。溫度越高,分子鏈運動越容易, 促進(jìn)極性基團(tuán)的取向和大分子鏈的遷移,膜表面極性衰減得越迅速。
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