塑料薄膜表面电晕处理对热封性能的影响

     从宏观上看，两个热封层表面相互接触时，加热棒提供足够的热量以融合热封层表面，被熔化的热封内层表面变为黏流态。在一定的压力和时间条件下，两熔融流体完全汇合，界面嵌合达到了较高的强度，最后冷却使得薄膜内部重新结晶。一般薄膜热封层融化的表面分子会相互缠绕进而变为较厚的单层。该过程需时间一般小于1s，但仍然受温度、时间、压力等条件的影响。

从微观上看，当两种相容的高聚物相互紧密接触时，由于分子的布朗运动和链段的摆动而产生了相互的扩散。这种扩散是在高聚物－高聚物的界面层进行的。温度对高分子的热运动有两方面的作用：一种作用是温度升高使运动单元活化；另一种作用是温度升高使聚合物发生体积膨胀，加大了分子间的自由空间。它是各种运动单元发生运动所必须的。这两种运动都使分子链运动加强，有利于热封层界面的分子相互扩散彼此缠结在一起，形成良好的热封效果

1、电晕机理

聚乙烯是一种非极性材料，表面张力小，不能很好地吸附油墨和黏结剂，在进行印刷和复合时，电晕强度达到38mN/m以上才能产生良好的油墨附着力和复合强度，所以在这些工序前必须对聚乙烯薄膜进行电晕处理。

电晕处理的原理是，在电极上施加高频电压，使电极相邻的薄膜处理面的空气电离放电，气体电离的高能粒子在强电场的作用下快速冲击运行中的薄膜，使表层分子链的化学键断裂而降解。放电过程中伴随臭氧的生成，它可以使薄膜表面分子氧化，并产生极性。

电晕处理对聚乙烯薄膜表面产生一系列物理和化学变化：               （1）在薄膜表面形成许多凹凸不平层面，使表面粗化。

（2）自由基和高速电子作用于薄膜表面，使表面层分子部分断键，引起自由基加速反应。

（3）氧的自由基对C-C键进行氧化，生成羰基(-CO)、羟基(-OH)、羧基(-COOH)等极性基团。

（4）电晕层表面分子形成交联。

2、 电晕处理对热封性能的影响

电晕后分子间引入极性基团，导致分子间作用力增强，相当于热融焓增加；电晕后产生交联使得分子链柔顺性变差，相当于热熔熵减小。这两点都会使电晕后薄膜的熔点升高。

电晕处理对热封性能的影响主要基于两点：

（1）氧化导致薄膜电晕层部分分子产生极性基团，从而使熔点升高，热封温度上升；

（2）电晕处理中伴随着分子断裂导致交联，使热封层界面分子的相互扩散能力降低，毗邻分子不能很好地缠绕在一起，使热封强度降低。

                                                                                                 塑料薄膜表面电晕处理对热封性能的影响

（1）电晕处理后的薄膜热封温度升高。同样达到８～９Ｎ／１５ｍｍ的热封强度，经电晕处理的薄膜比未经电晕处理的薄膜的热封温度升高１５℃。

（2）电晕处理后的薄膜热封性能强度降低。在140℃热封温度下，经电晕处理的薄膜的热封性能强度比未经电晕处理的薄膜的低４Ｎ／１５ｍｍ左右。

（3）未经电晕处理的薄膜在125℃时呈断裂破坏；经电晕处理的薄膜在145℃时呈剥离性破坏。

3、 总结

上述现象说明：经电晕处理后，薄膜表面氧化，部分分子链产生极性基团，使热封面熔点升高；而交联的产生使热封层界面分子不能很好地相互扩散融合在一起，导致产生剥离性破坏，热封性能强度下降。

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