Tre minuti per comprendere i tipi di pellicola ad alta barriera e il suo utilizzo.

Domanda: tre minuti per comprendere i tipi di pellicola ad alta barriera e il suo utilizzo.

Recentemente, con la continua fermentazione del display OLED, i materiali OLED sono in fiamme e le pellicole ad alta barriera sono diventate oggetto di ricerca della comunità del capitale.

Questo articolo ti aiuta a decifrare la pellicola ad alta barriera sulla tuyere.

"Alta barriera" è senza dubbio una proprietà molto desiderabile, che è una delle caratteristiche richieste da molti materiali di imballaggio polimerici.alta barriera si riferisce alla permeabilità molto bassa delle sostanze chimiche a basso peso molecolare, quali gas e composti organici.

I materiali di imballaggio ad alta barriera possono mantenere efficacemente le prestazioni originali del prodotto e prolungare la durata del prodotto.

Attualmente i materiali di barriera comunemente utilizzati nei materiali polimerici sono principalmente i seguenti:

1. cloruro di polivinilidene (PVDC)

Il PVDC ha ottime proprietà di barriera all'ossigeno e al vapore acqueo.

L'elevata cristallizzazione del PVDC, l'elevata densità e l'esistenza di una base idrofoba rendono la sua permeabilità all'ossigeno e la sua permeabilità all'acqua molto basse, in modo che il PVDC abbia eccellenti proprietà di barriera al gas,rispetto ad altri materiali può estendere meglio la durata di conservazione degli articoli di imballaggio, insieme alla sua adattabilità alla stampa, facile da sigillare a calore, quindi è ampiamente utilizzato nel campo dell'imballaggio di alimenti e farmaci.

2Copolomero di alcole etileno-vinilico (EVOH)

L'EVOH è un copolimero di etilene e alcol vinilico, che ha ottime proprietà di barriera, in quanto la catena molecolare dell'EVOH contiene gruppi idrossilici,e i gruppi idrossilici sulla catena molecolare sono facili da formare legami idrogeno, in modo che la forza intermolecolare sia rafforzata, la catena molecolare sia accostata e la cristallinità dell'EVOH sia superiore, in modo che abbia eccellenti proprietà di barriera.

Tuttavia, la struttura dell'EVOH contiene un gran numero di gruppi idrossilici idrofili, il che rende l'EVOH facile da assorbire, riducendo notevolmente la proprietà di barriera.la coesione intramolecolare e intermolecolare e l'alta cristallinità portano a scarse prestazioni di tenuta termica.

3. poliammide (PA)

In generale, la resistenza al gas del nylon è buona, ma la barriera al vapore acqueo è scarsa, l'assorbimento dell'acqua è forte, e con l'aumento dell'assorbimento dell'acqua e il gonfiore,in modo che la resistenza al gas e all'umidità siano drasticamente ridotte, e la stabilità della sua resistenza e delle dimensioni dell' imballaggio saranno influenzate.

Inoltre, il nylon ha eccellenti proprietà meccaniche, resistenza all'usura, buona resistenza al freddo e al calore, buona stabilità chimica, facile lavorazione, buona stampabilità, ma scarsa tenuta termica.

La resina PA ha determinate caratteristiche di barriera, ma il tasso di assorbimento dell'umidità è elevato, il che influisce sulla sua proprietà di barriera, quindi generalmente non può essere utilizzata come strato esterno.

4. poliesteri (PET, PEN)

Il materiale di barriera più comune e ampiamente utilizzato nel poliestere è il PET. Il PET ha eccellenti proprietà di barriera a causa della sua struttura chimica simmetrica, della buona planarità della catena molecolare,accoppiamento a catena molecolare stretta, e facile orientamento alla cristallizzazione.

Negli ultimi anni, il rapido sviluppo dell'applicazione di PEN, ha una buona resistenza all'idrolisi, resistenza chimica e resistenza ai raggi UV.tranne che il PET contiene un anello di benzene nella catena principale, mentre il PEN contiene un anello di naftalene nella catena principale.

Poiché il naftalene ha un effetto di coniugazione maggiore dell'anello di benzene, la catena molecolare è più rigida e la struttura è più planare, il PEN ha proprietà più complete del PET.

1. composto a più strati

Il composito a più strati si riferisce al composito di due o più pellicole con diverse proprietà di barriera attraverso un certo processo.le molecole permeabili devono passare attraverso diversi strati di pellicola per raggiungere l'interno del pacchetto, il che equivale a prolungare il percorso permeabile, in modo da migliorare le prestazioni della barriera.

Il metodo è una sorta di pellicola composita con eccellenti proprietà complete preparata sintetizzando i vantaggi di varie pellicole e il processo è semplice.

Tuttavia, rispetto al materiale intrinsecamente ad alta barriera, la pellicola preparata con questo metodo è più spessa, è soggetta a bolle o a crepe e pieghe, il che incide sulle prestazioni di barriera,e i requisiti di attrezzature sono relativamente complessi e il costo è elevato.

2. Rivestimento superficiale

Il rivestimento superficiale consiste nell'uso di deposizione meteorologica fisica (PVD), deposizione chimica a vapore (CVD), deposizione di strato atomico (ALD), deposizione di strato molecolare (MLD),tecnologia di autoassemblaggio a strato (LBL) o di deposizione mediante sputtering magnetronico sulla superficie dell'ossido di metallo polimerico o del nitruro e di altri materiali, in modo da formare un rivestimento di barriera denso ed eccellente sulla superficie del film.

Tuttavia, questi metodi presentano alcuni problemi quali un processo che richiede tempo, attrezzature costose e un processo complicato, e il rivestimento può produrre difetti come fori e crepe durante il servizio.

3Materiali nano-composti

I nanocompositi sono preparati mediante intercalazione, polimerizzazione in situ o metodo sol-gel utilizzando nanoparticelle di foglio impenetrabili con un elevato rapporto di aspetto.L'aggiunta di nanoparticelle di foglio può non solo ridurre la frazione di volume della matrice polimerica nel sistema per ridurre la solubilità delle molecole permeabili, ma anche estendere il percorso permeabile delle molecole permeabili e ridurre la velocità di diffusione delle molecole permeabili, in modo da migliorare le prestazioni di barriera.

4Modifica della superficie

Poiché la superficie del polimero è spesso a contatto con l'ambiente esterno, è facile influenzare l'assorbimento superficiale, le proprietà di barriera e la stampa del polimero.

Per rendere il polimero più utilizzabile nella vita quotidiana, la superficie del polimero è di solito trattata.modificazione dell'innesto superficiale e trattamento superficiale con plasma.

Questo tipo di metodo è facile da soddisfare i requisiti tecnici, l'attrezzatura è semplice, il costo di investimento una tantum è basso, ma non può ottenere l'effetto di stabilità a lungo termine,una volta danneggiata la superficie, le prestazioni della barriera saranno gravemente compromesse.

5- Un' estensione a doppio senso.

Attraverso lo stretching bidirezionale, la pellicola polimerica può essere orientata sia in direzione verticale che orizzontale, migliorare l'ordine di disposizione della catena molecolare, impilare più strettamente,in modo che le piccole molecole siano più difficili da attraversareQuesto metodo complica il processo di preparazione della pellicola polimerica ad alta barriera intrinseca,e le prestazioni della barriera sono difficili da migliorare in modo significativo.

L'applicazione di materiali ad alta barriera

La pellicola ad alta barriera è già apparsa nella vita quotidiana, gli attuali materiali polimerici ad alta barriera sono utilizzati principalmente negli imballaggi per alimenti e farmaci, negli imballaggi per dispositivi elettronici, negli imballaggi per celle solari,Imballaggi OLED.

1Imballaggi per alimenti e farmaci

L'imballaggio di alimenti e farmaci è il campo più ampiamente utilizzato di materiali ad alta barriera.che riduce notevolmente la durata di conservazione.

Per gli imballaggi per alimenti e farmaci, i requisiti di barriera non sono generalmente particolarmente elevati,e la trasmissibilità del vapore acqueo (WVTR) e della trasmissibilità dell'ossigeno (OTR) del materiale da bloccare devono essere inferiori a 10 g/m2/giorno e a 100 cm3/m2/giorno., rispettivamente.

2. Imballaggio dei dispositivi elettronici

Con il rapido sviluppo delle moderne informazioni elettroniche, le persone hanno posto requisiti più elevati per i componenti elettronici e si sono sviluppate verso la portabilità e la multifunzione.Ciò pone requisiti più elevati per i materiali di imballaggio dei dispositivi elettronici, che dovrebbe avere un buon isolamento, ma anche essere in grado di proteggerlo dalla corrosione esterna dell'ossigeno e del vapore acqueo, e avere anche una certa resistenza,che richiede l'uso di materiali polimerici di barriera.

Dispositivi elettronici generali per materiali di imballaggio: requisiti di barriera per la trasmissione del vapore acqueo (WVTR) e la trasmissione dell'ossigeno (OTR) inferiori rispettivamente a 10-1 g/m2/giorno e 1 cm3/m2/giorno.

3. Imballaggi di celle solari

Poiché l'energia solare è esposta all'aria tutto l'anno, l'ossigeno e il vapore acqueo nell'aria corrodono facilmente lo strato metallizzato all'esterno della cella solare.che influisce gravemente sull'uso delle celle solariPertanto, è necessario confezionare il modulo della cella solare con materiali ad alta barriera, che possono non solo garantire la durata della cella solare, ma anche migliorare la resistenza della batteria..

I requisiti di barriera delle celle solari per i materiali di imballaggio sono la trasmittanza del vapore acqueo (WVTR) e la trasmittanza dell'ossigeno (OTR), che devono essere inferiori rispettivamente a 10-2 g/m2/giorno e a 10-1 cm3/m2/giorno.

4Imballaggi OLED

Film di imballaggio OLED

L'OLED, fin dalla fase iniziale di sviluppo, è stato assegnato al compito della prossima generazione di display, ma la breve durata è stata un problema importante che ne limita l'applicazione commerciale,la ragione principale per influenzare la vita dei materiali degli elettrodi OLED e dei materiali luminosi sono molto sensibili all'ossigeno, acqua, impurità, è facile essere inquinato, con conseguente diminuzione delle prestazioni del dispositivo, riducendo così l'efficienza luminosa, accorciando la vita utile.

Per garantire l'efficienza luminosa del prodotto e prolungarne la durata di vita, il dispositivo deve essere isolato dall'ossigeno e dall'acqua durante l'imballaggio.

E per garantire che la durata del display OLED flessibile sia superiore a 10000 ore,la trasmissibilità del vapore acqueo (WVTR) e la trasmissibilità dell'ossigeno (OTR) del materiale di blocco devono essere inferiori a 10-6 g/m2/giorno e a 10-5 cm3/m2/giorno.I suoi standard sono molto più elevati dei requisiti per le prestazioni di barriera nei settori della fotovoltaica organica, del confezionamento delle celle solari, dell'alimentazione, della protezione dell'ambiente e della protezione dell'ambiente.tecnologia di imballaggio dei medicinali e dei dispositivi elettronici, è quindi necessario scegliere materiali di substrato flessibili con eccellenti prestazioni di barriera per confezionare il dispositivo al fine di soddisfare i severi requisiti di durata del prodotto.