Μάθετε για τις ταινίες υψηλού φραγμού!

Πρόσφατα, με τη συνεχή ζύμωση των οθονών OLED, τα υλικά OLED έχουν γίνει δημοφιλή καιταινίες υψηλού φραγμούέχουν γίνει στόχος της κεφαλαιουχικής βιομηχανίας. Τι ακριβώς είναι λοιπόν μια ταινία υψηλού φραγμού; Το "υψηλό φράγμα" είναι αναμφίβολα ένα πολύ επιθυμητό χαρακτηριστικό και είναι ένα από τα χαρακτηριστικά που απαιτούνται από πολλά πολυμερή υλικά συσκευασίας. Με επαγγελματικούς όρους, το υψηλό φράγμα αναφέρεται σε πολύ χαμηλή διαπερατότητα σε χημικές ουσίες χαμηλού μοριακού βάρους, όπως αέρια και οργανικές ενώσεις.

Τα υλικά συσκευασίας υψηλού φραγμού μπορούν να διατηρήσουν αποτελεσματικά την αρχική απόδοση του προϊόντος και να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του.

Κοινά υλικά υψηλού φραγμού

Επί του παρόντος, τα συνήθως χρησιμοποιούμενα υλικά φραγμού σε πολυμερή υλικά περιλαμβάνουν κυρίως τα ακόλουθα:

1. Πολυβινυλιδενοχλωρίδιο (PVDC)

Το PVDC έχει εξαιρετικές ιδιότητες φραγμού έναντι του οξυγόνου και των υδρατμών.

Η υψηλή κρυσταλλικότητα, η υψηλή πυκνότητα και η παρουσία υδρόφοβων ομάδων PVDC καθιστούν τη διαπερατότητα οξυγόνου και υδρατμών εξαιρετικά χαμηλή, γεγονός που καθιστά το PVDC να έχει εξαιρετικές ιδιότητες φραγμού αερίων και μπορεί να παρατείνει καλύτερα τη διάρκεια ζωής των συσκευασμένων ειδών σε σύγκριση με άλλα υλικά. Επιπλέον, έχει καλή προσαρμοστικότητα εκτύπωσης και είναι εύκολο να θερμανθεί, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της συσκευασίας τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων.

2. Συμπολυμερές αιθυλενίου-βινυλικής αλκοόλης (EVOH)

Το EVOH είναι ένα συμπολυμερές αιθυλενίου και βινυλικής αλκοόλης με πολύ καλές ιδιότητες φραγμού. Αυτό συμβαίνει επειδή η μοριακή αλυσίδα του EVOH περιέχει ομάδες υδροξυλίου και σχηματίζονται εύκολα δεσμοί υδρογόνου μεταξύ των ομάδων υδροξυλίου στη μοριακή αλυσίδα, γεγονός που ενισχύει τη διαμοριακή δύναμη και κάνει τις μοριακές αλυσίδες να στοιβάζονται πιο κοντά, καθιστώντας το EVOH πιο κρυσταλλικό και επομένως έχει εξαιρετικές ιδιότητες φραγμού . εκτέλεση. Ωστόσο, η Coating Online έμαθε ότι η δομή EVOH περιέχει μεγάλο αριθμό υδρόφιλων υδροξυλικών ομάδων, γεγονός που καθιστά το EVOH εύκολο να απορροφά την υγρασία, μειώνοντας έτσι σημαντικά την απόδοση του φραγμού. Επιπλέον, η μεγάλη συνοχή και η υψηλή κρυσταλλικότητα μέσα και μεταξύ των μορίων προκαλούν τη θερμική του απόδοση. Η απόδοση σφράγισης είναι κακή.

3. Πολυαμίδιο (PA)

Σε γενικές γραμμές, το νάιλον έχει καλές ιδιότητες φραγμού αερίων, αλλά έχει κακές ιδιότητες φραγμού υδρατμών και ισχυρή απορρόφηση νερού. Διογκώνεται με την αύξηση της απορρόφησης νερού, προκαλώντας απότομη πτώση των ιδιοτήτων φραγμού αερίου και υγρασίας. Η αντοχή και το μέγεθος συσκευασίας του ποικίλλουν. Θα επηρεαστεί επίσης η σταθερότητα.

Επιπλέον, το νάιλον έχει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, είναι ισχυρό και ανθεκτικό στη φθορά, έχει καλή αντοχή στο κρύο και τη θερμότητα, καλή χημική σταθερότητα, εύκολη επεξεργασία και καλή δυνατότητα εκτύπωσης, αλλά έχει κακή θερμική σφράγιση.

Η ρητίνη PA έχει ορισμένες ιδιότητες φραγμού, αλλά ο υψηλός ρυθμός απορρόφησης υγρασίας επηρεάζει τις ιδιότητες φραγμού της, επομένως γενικά δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εξωτερικό στρώμα.

4. Πολυεστέρας (PET, PEN)

Το πιο κοινό και ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό φραγμού μεταξύ των πολυεστέρων είναι το PET. Το PET έχει συμμετρική χημική δομή, καλή μοριακή επιπεδότητα αλυσίδας, σφιχτή στοίβαξη μοριακής αλυσίδας και εύκολο προσανατολισμό κρυστάλλωσης. Αυτά τα χαρακτηριστικά το κάνουν να έχει εξαιρετικές ιδιότητες φραγμού.

Τα τελευταία χρόνια αναπτύσσεται ραγδαία η εφαρμογή της PEN, η οποία έχει καλή αντοχή στην υδρόλυση, χημική αντοχή και αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία. Η δομή του PEN είναι παρόμοια με αυτή του PET. Η διαφορά είναι ότι η κύρια αλυσίδα του PET περιέχει δακτυλίους βενζολίου, ενώ η κύρια αλυσίδα του PEN περιέχει δακτυλίους ναφθαλίνης.

Δεδομένου ότι ο δακτύλιος ναφθαλίνης έχει μεγαλύτερη επίδραση σύζευξης από τον δακτύλιο βενζολίου, η μοριακή αλυσίδα είναι πιο άκαμπτη και η δομή είναι πιο επίπεδη, το PEN έχει καλύτερες συνολικές ιδιότητες από το PET. Τεχνολογία φραγμού υλικών υψηλού φραγμού Προκειμένου να βελτιωθούν οι ιδιότητες φραγμού των υλικών φραγμού, χρησιμοποιούνται συνήθως τα ακόλουθα τεχνικά μέσα:

1.Σύνθετο πολλαπλών στρώσεων

Η πολυστρωματική πλαστικοποίηση αναφέρεται στην πλαστικοποίηση δύο ή περισσότερων μεμβρανών με διαφορετικές ιδιότητες φραγμού μέσω μιας συγκεκριμένης διαδικασίας. Με αυτόν τον τρόπο, τα διεισδυτικά μόρια πρέπει να περάσουν από πολλά στρώματα μεμβρανών για να φτάσουν στο εσωτερικό της συσκευασίας, κάτι που παρατείνει πολύ τη διαδρομή διείσδυσης και έτσι βελτιώνει την απόδοση του φραγμού. Αυτή η μέθοδος συνδυάζει τα πλεονεκτήματα διαφόρων μεμβρανών για την προετοιμασία ενός σύνθετου φιλμ με εξαιρετική συνολική απόδοση και η διαδικασία της είναι απλή.

Ωστόσο, σε σύγκριση με τα εγγενή υλικά υψηλού φραγμού, οι μεμβράνες που παρασκευάζονται με αυτή τη μέθοδο είναι παχύτερες και επιρρεπείς σε προβλήματα όπως φυσαλίδες ή ρυτίδες που επηρεάζουν τις ιδιότητες φραγμού. Οι απαιτήσεις εξοπλισμού είναι σχετικά πολύπλοκες και το κόστος υψηλό.

2. Επιφανειακή επίστρωση

Η επιφανειακή επίστρωση χρησιμοποιεί φυσική εναπόθεση ατμού (PVD), χημική εναπόθεση ατμού (CVD), εναπόθεση ατομικού στρώματος (ALD), εναπόθεση μοριακού στρώματος (MLD), αυτοσυναρμολόγηση στρώμα προς στρώμα (LBL) ή εναπόθεση διασκορπισμού μαγνητρόν στον πολυμερισμό. Υλικά όπως οξείδια μετάλλων ή νιτρίδια εναποτίθενται στην επιφάνεια του αντικειμένου για να σχηματίσουν μια πυκνή επικάλυψη με εξαιρετικές ιδιότητες φραγμού στην επιφάνεια της μεμβράνης. Ωστόσο, αυτές οι μέθοδοι έχουν προβλήματα όπως η χρονοβόρα διαδικασία, ο ακριβός εξοπλισμός και η πολύπλοκη διαδικασία, και η επίστρωση μπορεί να προκαλέσει ελαττώματα όπως τρύπες και ρωγμές κατά τη διάρκεια του σέρβις.

3. Νανοσύνθετα

Τα νανοσύνθετα είναι νανοσύνθετα που παρασκευάζονται με τη μέθοδο παρεμβολής σύνθετου υλικού, τη μέθοδο επιτόπιου πολυμερισμού ή τη μέθοδο sol-gel χρησιμοποιώντας αδιαπέραστα νανοσωματίδια που μοιάζουν με φύλλα με μεγάλη αναλογία διαστάσεων. Η προσθήκη νιφάδων νανοσωματιδίων μπορεί όχι μόνο να μειώσει το κλάσμα όγκου της πολυμερούς μήτρας στο σύστημα για να μειώσει τη διαλυτότητα των διεισδυτικών μορίων, αλλά και να επεκτείνει τη διαδρομή διείσδυσης των διεισδυτικών μορίων, να μειώσει τον ρυθμό διάχυσης των διεισδυτικών μορίων και να βελτιώσει τις ιδιότητες φραγμού .

4. Τροποποίηση επιφάνειας

Δεδομένου ότι η επιφάνεια του πολυμερούς είναι συχνά σε επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον, είναι εύκολο να επηρεαστεί η επιφανειακή προσρόφηση, οι ιδιότητες φραγμού και η εκτύπωση του πολυμερούς.

Προκειμένου τα πολυμερή να χρησιμοποιούνται καλύτερα στην καθημερινή ζωή, συνήθως γίνεται επεξεργασία της επιφάνειας των πολυμερών. Περιλαμβάνουν κυρίως: χημική επεξεργασία επιφανειών, τροποποίηση επιφανειακών μοσχευμάτων και επιφανειακή επεξεργασία πλάσματος.

Οι τεχνικές απαιτήσεις αυτού του τύπου μεθόδου είναι εύκολο να ικανοποιηθούν, ο εξοπλισμός είναι σχετικά απλός και το εφάπαξ κόστος επένδυσης είναι χαμηλό, αλλά δεν μπορεί να επιτύχει μακροπρόθεσμα σταθερά αποτελέσματα. Μόλις καταστραφεί η επιφάνεια, η απόδοση του φραγμού θα επηρεαστεί σοβαρά.

5. Αμφίδρομες διατάσεις

Μέσω διαξονικής τάνυσης, η μεμβράνη πολυμερούς μπορεί να προσανατολιστεί τόσο στη διαμήκη όσο και στην εγκάρσια κατεύθυνση, έτσι ώστε η διάταξη της μοριακής αλυσίδας να βελτιώνεται και η στοίβαξη να είναι πιο σφιχτή, καθιστώντας πιο δύσκολη τη διέλευση μικρών μορίων, βελτιώνοντας έτσι τις ιδιότητες φραγμού . Αυτή η μέθοδος κάνει το φιλμ Η διαδικασία παρασκευής τυπικών μεμβρανών πολυμερούς υψηλού φραγμού είναι περίπλοκη και είναι δύσκολο να βελτιωθούν σημαντικά οι ιδιότητες φραγμού.

Εφαρμογές υλικών υψηλού φραγμού:

Οι ταινίες υψηλού φραγμού έχουν εμφανιστεί στην καθημερινή ζωή εδώ και πολύ καιρό. Τα τρέχοντα πολυμερή υλικά υψηλού φραγμού χρησιμοποιούνται κυρίως σε συσκευασίες τροφίμων και φαρμάκων, σε συσκευασίες ηλεκτρονικών συσκευών, σε συσκευασίες ηλιακών κυττάρων και σε συσκευασίες OLED.

Συσκευασία τροφίμων και φαρμάκων:

EVOH επτά στρώσεων συνεξωθημένο φιλμ υψηλού φραγμού

Οι συσκευασίες τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων είναι σήμερα οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενοι τομείς για υλικά υψηλού φραγμού. Ο κύριος σκοπός είναι να αποτραπεί η είσοδος οξυγόνου και υδρατμών στον αέρα στη συσκευασία και η αλλοίωση των τροφίμων και των φαρμάκων, μειώνοντας έτσι σημαντικά τη διάρκεια ζωής τους.

Σύμφωνα με την Coating Online, οι απαιτήσεις φραγμού για τις συσκευασίες τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων γενικά δεν είναι ιδιαίτερα υψηλές. Ο ρυθμός μετάδοσης υδρατμών (WVTR) και ο ρυθμός μετάδοσης οξυγόνου (OTR) των υλικών φραγμού απαιτείται να είναι μικρότερος από 10 g/m2/ημέρα και 10 g/m2/ημέρα αντίστοιχα. 100cm3/m2/ημέρα.

Συσκευασία ηλεκτρονικών συσκευών:

Με την ταχεία ανάπτυξη των σύγχρονων ηλεκτρονικών πληροφοριών, οι άνθρωποι έχουν θέσει υψηλότερες απαιτήσεις για ηλεκτρονικά εξαρτήματα και εξελίσσονται προς τη φορητότητα και την πολυλειτουργικότητα. Αυτό θέτει υψηλότερες απαιτήσεις για υλικά συσκευασίας ηλεκτρονικών συσκευών. Πρέπει να έχουν καλή μόνωση, να τα προστατεύουν από τη διάβρωση από εξωτερικό οξυγόνο και υδρατμούς και να έχουν κάποια αντοχή, η οποία απαιτεί τη χρήση υλικών φραγμού πολυμερών.

Γενικά, οι ιδιότητες φραγμού των υλικών συσκευασίας που απαιτούνται για ηλεκτρονικές συσκευές είναι ότι ο ρυθμός μετάδοσης υδρατμών (WVTR) και ο ρυθμός μετάδοσης οξυγόνου (OTR) πρέπει να είναι χαμηλότερος από 10-1 g/m2/ημέρα και 1 cm3/m2/ημέρα αντίστοιχα.

Συσκευασία ηλιακών κυττάρων:

Δεδομένου ότι η ηλιακή ενέργεια εκτίθεται στον αέρα όλο το χρόνο, το οξυγόνο και οι υδρατμοί στον αέρα μπορούν εύκολα να διαβρώσουν το επιμεταλλωμένο στρώμα έξω από το ηλιακό στοιχείο, επηρεάζοντας σοβαρά τη χρήση του ηλιακού στοιχείου. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να ενθυλακωθούν τα εξαρτήματα των ηλιακών κυψελών με υλικά υψηλού φραγμού, τα οποία όχι μόνο διασφαλίζουν τη διάρκεια ζωής των ηλιακών κυψελών, αλλά και ενισχύουν την αντοχή αντίστασης των κυψελών.

Σύμφωνα με την Coating Online, οι ιδιότητες φραγμού των ηλιακών κυψελών για υλικά συσκευασίας είναι ότι η διαπερατότητα υδρατμών (WVTR) και η διαπερατότητα οξυγόνου (OTR) πρέπει να είναι χαμηλότερη από 10-2 g/m2/ημέρα και 10-1 cm3/m2/ημέρα αντίστοιχα. .

Πακέτο OLED:

Στην OLED έχει ανατεθεί το σημαντικό έργο της επόμενης γενιάς οθονών από τα πρώτα στάδια της ανάπτυξής της, αλλά η σύντομη διάρκεια ζωής της ήταν πάντα ένα σημαντικό πρόβλημα που περιόριζε την εμπορική της εφαρμογή. Ο κύριος λόγος που επηρεάζει τη διάρκεια ζωής του OLED είναι ότι τα υλικά των ηλεκτροδίων και τα υλικά φωταύγειας είναι επιβλαβή για το οξυγόνο, το νερό και τις ακαθαρσίες. Είναι όλα πολύ ευαίσθητα και μπορούν εύκολα να μολυνθούν, με αποτέλεσμα τη μείωση της απόδοσης της συσκευής, μειώνοντας έτσι τη φωτεινή απόδοση και μειώνοντας τη διάρκεια ζωής.

Προκειμένου να διασφαλιστεί η φωτεινή απόδοση του προϊόντος και να παραταθεί η διάρκεια ζωής του, η συσκευή πρέπει να είναι απομονωμένη από οξυγόνο και νερό όταν συσκευάζεται. Για να διασφαλιστεί ότι η διάρκεια ζωής της εύκαμπτης οθόνης OLED είναι μεγαλύτερη από 10.000 ώρες, η μετάδοση υδρατμών (WVTR) και η μετάδοση οξυγόνου (OTR) του υλικού φραγμού πρέπει να είναι μικρότερη από 10-6 g/m2/ημέρα και 10- 5cm3/ αντίστοιχα. m2/ημέρα, τα πρότυπά του είναι πολύ υψηλότερα από τις απαιτήσεις για απόδοση φραγμού στους τομείς των οργανικών φωτοβολταϊκών, της συσκευασίας ηλιακών κυττάρων, των τροφίμων, των φαρμάκων και της τεχνολογίας συσκευασίας ηλεκτρονικών συσκευών. Επομένως, για τη συσκευασία συσκευών πρέπει να χρησιμοποιούνται εύκαμπτα υλικά υποστρώματος με εξαιρετικές ιδιότητες φραγμού. , προκειμένου να ανταποκριθούν στις αυστηρές απαιτήσεις της διάρκειας ζωής του προϊόντος.