Τρία λεπτά για να κατανοήσουμε τους τύπους υψηλών ταινιών φραγμού και τη χρήση τους.

Ερώτηση: Τρία λεπτά για να κατανοήσουμε τους τύπους υψηλών ταινιών φραγμού και τη χρήση τους.

Πρόσφατα, με τη συνεχή ζύμωση της οθόνης OLED, τα υλικά OLED καίγονται και τα υψηλά φιλμ φραγμού έχουν γίνει αντικείμενο καταδίωξης από την κεφαλαιακή κοινότητα.

Αυτό το άρθρο θα σας βοηθήσει να αποκρυπτογραφήσετε την ταινία υψηλού φραγμού.

Το "υψηλό φραγμό" είναι αναμφίβολα μια πολύ επιθυμητή ιδιότητα, η οποία είναι ένα από τα χαρακτηριστικά που απαιτούνται από πολλά πολυμερή υλικά συσκευασίας.υψηλό εμπόδιο αναφέρεται στην πολύ χαμηλή διαπερατότητα χημικών ουσιών 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 προϊόντος.

Σήμερα, τα συνηθισμένα υλικά φραγμού στα πολυμερή υλικά είναι κυρίως τα ακόλουθα:

1Πολυβινυλιδενοχλωρίδιο (PVDC)

Το PVDC έχει εξαιρετικές ιδιότητες φραγμού από το οξυγόνο και τον υδρατμό.

Η υψηλή κρυστάλλωση του PVDC, η υψηλή πυκνότητα και η ύπαρξη υδροφοβικής βάσης καθιστούν την διεισμότητα του οξυγόνου και την διεισμότητα του νερού πολύ χαμηλή, έτσι ώστε το PVDC έχει εξαιρετικές ιδιότητες φραγμού αερίων,σε σύγκριση με άλλα υλικά μπορεί να παρατείνει καλύτερα τη διάρκεια ζωής των συσκευασιών, σε συνδυασμό με την προσαρμοστικότητα της εκτύπωσης, εύκολο σε θερμική σφραγίδα, έτσι ώστε να χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της συσκευασίας τροφίμων και φαρμάκων.

2Συπολυμερές αιθυλενοβινυλοαλκοόλης (EVOH)

Το EVOH είναι ένα συμπολυμερές αιθυλενίου και βινυλοαλκοόλης, το οποίο έχει πολύ καλές εμπορικές ιδιότητες, επειδή η μοριακή αλυσίδα του EVOH περιέχει υδροξυλικές ομάδες,και οι ομάδες υδροξυλίου στη μοριακή αλυσίδα είναι εύκολο να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου, έτσι ώστε να ενισχυθεί η διαμοριακή δύναμη, η μοριακή αλυσίδα να συσκευαστεί πιο κοντά και η κρυσταλλικότητα του EVOH να είναι υψηλότερη, έτσι ώστε να έχει εξαιρετικές ιδιότητες φραγμού.

Ωστόσο, η δομή του EVOH περιέχει μεγάλο αριθμό υδροφιλικών ομάδων υδροξυλίου, γεγονός που καθιστά το EVOH εύκολο να απορροφά υγρασία, μειώνοντας έτσι σημαντικά την ιδιότητα φραγμού.η ενδομοριακή και διαμοριακή συνοχή και η υψηλή κρυσταλλικότητα οδηγούν σε κακή θερμική φράξη.

3Πολυαμίδιο (PA)

Σε γενικές γραμμές, η αντοχή του νάιλον στα αέρια είναι καλή, αλλά το εμπόδιο στον υδρατμό είναι φτωχό, η απορρόφηση νερού είναι ισχυρή, και με την αύξηση της απορρόφησης νερού και του πρήξιμου,ώστε η αντίσταση αερίου και η αντίσταση υγρασίας να μειώνονται σημαντικά, η σταθερότητα της αντοχής και το μέγεθος της συσκευασίας θα επηρεαστούν επίσης.

Επιπλέον, το νάιλον έχει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, ισχυρή και ανθεκτική στην φθορά, καλή αντοχή σε κρύο και θερμότητα, καλή χημική σταθερότητα, εύκολη επεξεργασία, καλή δυνατότητα εκτύπωσης, αλλά κακή θερμική σφραγίδα.

Η ρητίνη PA έχει ορισμένα χαρακτηριστικά φραγμού, αλλά ο ρυθμός απορρόφησης υγρασίας είναι μεγάλος, γεγονός που επηρεάζει την ιδιότητα φραγμού της, επομένως δεν μπορεί γενικά να χρησιμοποιηθεί ως εξωτερικό στρώμα.

4Πολυεστέρα (PET, PEN)

Το πιο κοινό και ευρέως χρησιμοποιούμενο υλικό φραγμού στο πολυεστέρα είναι το PET. Το PET έχει εξαιρετικές ιδιότητες φραγμού λόγω της συμμετρικής χημικής του δομής, της καλής επίπεδης μοριακής αλυσίδας,στενή συσσωματωμένη αλυσίδα μοριακών, και εύκολος προσανατολισμός κρυστάλλωσης.

Τα τελευταία χρόνια, η ταχεία ανάπτυξη της εφαρμογής του PEN, έχει καλή αντοχή υδρόλυσης, χημική αντοχή και αντοχή σε UV.Εκτός από το γεγονός ότι το PET περιέχει δαχτυλίδι βενζολίου στην κύρια αλυσίδα, ενώ το PEN περιέχει ένα δαχτυλίδι ναφθαλενίου στην κύρια αλυσίδα.

Επειδή το ναφθαλένιο έχει μεγαλύτερη επίδραση σύνδεσης από το δαχτυλίδι του βενζολίου, η μοριακή αλυσίδα είναι πιο άκαμπτη και η δομή είναι πιο επίπεδη, το PEN έχει καλύτερες συνολικές ιδιότητες από το PET.

1Πολυστρωτή ένωση

Το πολυεπίπεδο σύνθετο αναφέρεται στην σύνθεση δύο ή περισσοτέρων ταινιών με διαφορετικές ιδιότητες φραγμού μέσω μιας συγκεκριμένης διαδικασίας.τα διαπερατά μόρια πρέπει να περάσουν από διάφορα στρώματα φιλμ για να φτάσουν στο εσωτερικό της συσκευασίας, η οποία ισοδυναμεί με την επέκταση της διαπερατής διαδρομής, έτσι ώστε να βελτιωθεί η απόδοση του φραγμού.

Η μέθοδος είναι ένα είδος σύνθετης ταινίας με εξαιρετικές ολοκληρωμένες ιδιότητες που παρασκευάζεται συνθέτοντας τα πλεονεκτήματα διαφόρων ταινιών και η διαδικασία είναι απλή.

Ωστόσο, σε σύγκριση με το εγγενές υλικό υψηλού φραγμού, το φιλμ που παρασκευάζεται με αυτή τη μέθοδο είναι παχύτερο, επιρρεπές σε φυσαλίδες ή ρωγμές και διπλώσεις, τα οποία επηρεάζουν τις επιδόσεις του φραγμού,και οι απαιτήσεις εξοπλισμού είναι σχετικά περίπλοκες και το κόστος είναι υψηλό.

2Επιφανειακή επίστρωση

Η επιφανειακή επίστρωση είναι η χρήση φυσικής μετεωρολογικής εναπόθεσης (PVD), χημικής εναπόθεσης ατμών (CVD), εναπόθεσης ατομικής στρώσης (ALD), εναπόθεσης μοριακής στρώσης (MLD),τεχνολογία αυτοσυναρμολόγησης στρώματος (LBL) ή τεχνολογία αποθέσεως με ψεκασμό μαγνητρονίων στην επιφάνεια πολυμετρικού οξειδίου μετάλλου ή νιτρικού και άλλων υλικών, έτσι ώστε να σχηματίζεται μια πυκνή και εξαιρετική επικάλυψη φραγμού στην επιφάνεια του φιλμ.

Ωστόσο, οι μέθοδοι αυτές παρουσιάζουν ορισμένα προβλήματα, όπως η χρονοβόρα διαδικασία, ο δαπανηρός εξοπλισμός και η περίπλοκη διαδικασία, και η επικάλυψη μπορεί να προκαλέσει ελαττώματα όπως τρύπες και ρωγμές κατά τη διάρκεια της χρήσης.

3Νανοσύνθετα υλικά

Τα νανοσυσκευάσματα παρασκευάζονται με διασταύρωση, πολυμερισμό in situ ή μεθοδος sol-gel χρησιμοποιώντας αδιαπέραστα νανοσωματίδια φύλλου με μεγάλη αναλογία όψεως.Η προσθήκη των φύλλων νανοσωματιδίων μπορεί όχι μόνο να μειώσει το ποσοστό όγκου της μήτρας πολυμερούς στο σύστημα για να μειώσει τη διαλυτότητα των διαπερατών μορίων, αλλά επίσης επεκτείνουν την διαπερατή πορεία των διαπερατών μορίων και μειώνουν τον ρυθμό διάχυσης των διαπερατών μορίων, έτσι ώστε να βελτιωθεί η απόδοση του φραγμού.

4. Τροποποίηση επιφάνειας

Επειδή η επιφάνεια του πολυμερούς είναι συχνά σε επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον, είναι εύκολο να επηρεαστεί η προσρόφηση της επιφάνειας, η ιδιότητα φραγμού και η εκτύπωση του πολυμερούς.

Προκειμένου να καταστεί δυνατό η χρήση του πολυμερούς στην καθημερινή ζωή, η επιφάνεια του πολυμερούς συνήθως υποβάλλεται σε επεξεργασία.τροποποίηση εμβολιασμού επιφάνειας και επεξεργασία επιφάνειας πλάσματος.

Αυτό το είδος της μεθόδου είναι εύκολο να ανταποκριθεί στις τεχνικές απαιτήσεις, ο εξοπλισμός είναι απλός, το εφάπαξ επενδυτικό κόστος είναι χαμηλό, αλλά δεν μπορεί να επιτύχει το μακροπρόθεσμο αποτέλεσμα σταθερότητας,μόλις η επιφάνεια καταστραφεί, η απόδοση του φραγμού θα επηρεαστεί σοβαρά.

5- Δυστυχώς.

Με αμφίδρομο τέντωμα, η πολυμερή ταινία μπορεί να προσανατολισθεί τόσο σε κάθετη όσο και σε οριζόντια κατεύθυνση, βελτιώνοντας την τάξη της διάταξης της μοριακής αλυσίδας, να συσσωρεύεται πιο σφιχτά,Έτσι τα μικρά μόρια είναι πιο δύσκολο να περάσουν μέσα απόΗ μέθοδος αυτή περιπλέκει τη διαδικασία προετοιμασίας της εγγενούς πολυμερούς ταινίας υψηλού φραγμού,και η απόδοση του φραγμού είναι δύσκολο να βελτιωθεί σημαντικά.

Η εφαρμογή υλικών υψηλών φραγμών

Το υλικό υψηλού φραγμού έχει ήδη εμφανιστεί στην καθημερινή ζωή, τα σημερινά υλικά υψηλού φραγμού πολυμερών χρησιμοποιούνται κυρίως σε συσκευασίες τροφίμων και φαρμάκων, συσκευασίες ηλεκτρονικών συσκευών, συσκευασίες ηλιακών κυψελών,Συσκευές OLED.

1Συσκευασίες τροφίμων και φαρμάκων

Η συσκευασία τροφίμων και φαρμάκων είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τομέας υλικών υψηλού φραγμού.που μειώνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του.

Για τις συσκευασίες τροφίμων και φαρμάκων, οι απαιτήσεις φραγμών δεν είναι γενικά ιδιαίτερα υψηλές,και η διαπερατότητα υδρατμών (WVTR) και η διαπερατότητα οξυγόνου (OTR) του υλικού που πρόκειται να αποκλειστεί πρέπει να είναι μικρότερες από 10g/m2/ημέρα και 100cm3/m2/ημέρα, αντίστοιχα.

2Η συσκευασία ηλεκτρονικών συσκευών

Με την ταχεία ανάπτυξη των σύγχρονων ηλεκτρονικών πληροφοριών, οι άνθρωποι έχουν θέσει υψηλότερες απαιτήσεις για τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα και έχουν αναπτυχθεί προς την φορητότητα και την πολυλειτουργικότητα.Αυτό θέτει υψηλότερες απαιτήσεις για τα υλικά συσκευασίας ηλεκτρονικών συσκευών, η οποία θα πρέπει να έχει καλή μόνωση, αλλά να είναι επίσης σε θέση να την προστατεύει από την εξωτερική διάβρωση από το οξυγόνο και την διάβρωση από τον υδρατμό, και να έχει επίσης μια ορισμένη αντοχή,που απαιτεί τη χρήση πολυμερών υλικών φραγμού.

Γενικές απαιτήσεις για τις ηλεκτρονικές συσκευές συσκευασίας ως προς το εμπόδιο υλικού για τη διαπερατότητα του υδρατμών (WVTR) και την διαπερατότητα του οξυγόνου (OTR) να είναι μικρότερες από 10 g/m2/ημέρα και 1 cm3/m2/ημέρα, αντίστοιχα.

3Συσκευή ηλιακών κυψελών

Επειδή η ηλιακή ενέργεια εκτίθεται στον αέρα όλο το χρόνο, το οξυγόνο και ο υδρατμός στον αέρα είναι εύκολο να διαβρώσουν το μεταλλικό στρώμα έξω από το ηλιακό κύτταρο,που επηρεάζει σοβαρά τη χρήση ηλιακών κυψελώνΩς εκ τούτου, είναι απαραίτητο να συσκευαστεί η μονάδα ηλιακού κυψελού με υλικά υψηλού φραγμού, τα οποία μπορούν όχι μόνο να εξασφαλίσουν τη διάρκεια ζωής του ηλιακού κυψελού, αλλά και να ενισχύσουν την αντίσταση της μπαταρίας..

Οι απαιτήσεις φραγμού των ηλιακών κυψελών για τα υλικά συσκευασίας είναι η διαπερατότητα του υδρατμού (WVTR) και η διαπερατότητα του οξυγόνου (OTR) να είναι χαμηλότερες από 10-2g/m2/ημέρα και 10-1cm3/m2/ημέρα, αντίστοιχα.

4Συσκευές OLED

Φόρμα συσκευασίας OLED

Το OLED από το πρώιμο στάδιο της ανάπτυξης έχει τοποθετηθεί στο έργο της επόμενης γενιάς οθόνων, αλλά η σύντομη διάρκεια ζωής ήταν ένα σημαντικό πρόβλημα που περιορίζει την εμπορική εφαρμογή του,Ο κύριος λόγος για την επίδραση της ζωής των υλικών ηλεκτροδίων OLED και των φωτεινών υλικών είναι πολύ ευαίσθητοι στο οξυγόνο, νερό, ακαθαρσίες, είναι εύκολο να μολυνθεί, με αποτέλεσμα να μειωθεί η απόδοση της συσκευής, μειώνοντας έτσι την φωτεινή απόδοση, συντομεύοντας τη διάρκεια ζωής.

Για να εξασφαλιστεί η φωτεινή απόδοση του προϊόντος και να παραταθεί η διάρκεια ζωής του, η συσκευή πρέπει να απομονώνεται από το οξυγόνο και το νερό κατά τη διάρκεια της συσκευασίας.

Και για να διασφαλιστεί ότι η διάρκεια ζωής της ευέλικτης οθόνης OLED είναι μεγαλύτερη από 10000h,η διαπερατότητα υδρατμών (WVTR) και η διαπερατότητα οξυγόνου (OTR) του εμποδιστικού υλικού πρέπει να είναι μικρότερες από 10-6g/m2/ημέρα και 10-5cm3/m2/ημέραΤα πρότυπά της είναι πολύ υψηλότερα από τις απαιτήσεις για τις επιδόσεις φραγμών στους τομείς της οργανικής φωτοβολταϊκής ενέργειας, της συσκευασίας ηλιακών κυττάρων, των τροφίμων, τωντεχνολογία συσκευασίας φαρμάκων και ηλεκτρονικών συσκευών, επομένως είναι απαραίτητο να επιλέγονται ελαστικά υλικά υποστρώματος με εξαιρετικές επιδόσεις φραγμού για την συσκευασία της συσκευής, προκειμένου να πληρούνται οι αυστηρές απαιτήσεις της ζωής του προϊόντος.