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改进塑料的阻隔性

塑料的阻隔性是说塑料制品对小分子气体、液体、水蒸气、香味及药味等的屏蔽能力。用于表征塑料阻隔能力大小的指标为透气系数。塑料与金属、玻璃及陶瓷等传统包装材料相比,其阻隔能力不高,这往往限制了其在某些包装领域的应用。影响注塑加工制品阻隔能力的因素即有内在结构因素,也有外界因素。
 
不同塑料材料阻隔性对温度的敏感性不同,其中以PVDC的阻隔性对温度比较敏感,而PA的阻隔性对温度的敏感性很小。所以PA虽在温室下阻隔性不高,但在高温下其阻隔性基本不下降。温度对塑料阻隔性的影响往往会妨碍包装材料的高温蒸煮灭菌处理。湿度对塑料阻隔性影响不如温度的影响大。非晶尼龙的阻隔性则随温度的升高而稍有升高。随着容器内外压力差的增大,速看的阻隔性下降,对于水蒸气则大部分塑料都具有优异的阻隔性。
 
聚三氟乙烯的阻隔性十分好,其阻隔性甚至好于陶瓷,因其又具有优异的自润行,而常用做真空系统密封材料。一般共混改进塑料的阻隔性,这种共混物的共混结构是一相为连续性,另一相为分散相。分散常以海岛式结构存在。层状共混改进塑料的阻隔性,这种共混物的共混结构为两相连续,即一般树脂为连续相,而阻隔性树脂也为连续相。层状共混与一般共混相比,是一种更有效的阻隔改性方法。对于同组分的共混物,层状共混的阻隔性要比一般共混的阻隔性大十倍以上。
相容剂的类型及用量也是能否形成层状分散的关键要素。相容剂的增容效果要好,往往要选择合适的反应型相容剂。只有在相容剂比较强烈的增容作用下,合金两相才具有良好的粘接力,层状结构也得以充分稳定。
 
互穿网络是指两种共混物以网络形式结合在一起,其中一种聚合物以化学键形式混入另一种聚合物中。由于互穿网络聚合物的分子之间以化学键紧密相连,分子内部很密实,从而妨碍了小分子物质的扩散,提高其阻隔性。
 
成型工艺条件合理与否,是共混物能否形成层状结构的关键条件。合理控制共混物的熔融温度,可以使分散相的粘度大于连续相的粘度,从而形成层状结构。剪切速率有两方面作用:一方面,增大剪切速率可以使粘度下降,控制两相的粘度比;一方面,适当增大剪切速率有利于层状分散相的剪切和拉伸变形,利于形成层状结构。剪切速率要适当,剪切速率太小,不足以使分散相液滴进行变形、取向;剪切速率太大,又容易使分散相液滴产生破碎,形成细小的均匀流动,产生不稳定的湍性流动。
 
注塑加工冷却温度要低一些,使形成的层状结构迅速定型,以固定住层状结构。对于挤出成型来说,适当增大拉伸比,进行适当的形成拉伸利于熔体形成片状、利于形成层状分散结构。
 
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