Estrategia de disminución del rendimiento y mejora de la resistencia al calor de la película de aluminio pet en ambiente de alta temperatura

I. Introducción

Película aluminizada PETDebido a sus buenas propiedades ópticas, propiedades de bloqueo y rentabilidad, ha sido ampliamente utilizado en muchos campos, como envases y electrónica. Sin embargo, en ambientes de alta temperatura, las propiedades de la película aluminizada PET disminuyen, lo que limita su aplicación en algunos escenarios de requisitos de alta temperatura. Por lo tanto, es de gran importancia práctica mejorar la resistencia al calor de la película de aluminio pet.

2. razones de la disminución del rendimiento de la película de aluminio pet en un entorno de alta temperatura

(1) limitaciones de estabilidad térmica de los sustratos PET

La temperatura de transición vítrea (tg) del PET (tereftalato de polietileno) es de unos 70 - 80 ° c. Cuando la temperatura ambiente se acerca o supera esta temperatura, el movimiento del segmento Molecular PET comienza a intensificarse, lo que resulta en cambios en las propiedades físicas del material. Por ejemplo, su resistencia a la tracción y módulo disminuirán significativamente. Los estudios han demostrado que a 100 ° c, la resistencia a la tracción del PET puede disminuir entre un 30% y un 40% en comparación con la temperatura ambiente (25 ° c). La falta de estabilidad térmica de este sustrato pet en sí es el factor básico que conduce a la disminución de las propiedades de la película aluminizada PET a altas temperaturas.

(2) diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre la capa de aluminio y el sustrato PET

El coeficiente de expansión térmica del aluminio es de aproximadamente 23 × 10 - 6 / k, mientras que el coeficiente de expansión térmica del PET es de aproximadamente 6 - 7 × 10 - 5 / K. En ambientes de alta temperatura, debido a la diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre los dos, se produce tensión en la interfaz entre la capa de aluminio y el sustrato pet. Este estrés puede causar una disminución de la adherencia de la capa de aluminio, estratificación, descamación y otros fenómenos, lo que afectaráPelícula aluminizada PETPropiedades generales, como las propiedades ópticas y las propiedades de bloqueo.

3. métodos para mejorar la resistencia al calor de la película de aluminio PET

(1) añadir aditivos resistentes al calor

1. Relleno de nanopartículas inorgánicas
   • La adición de nanopartículas inorgánicas al pet, como la nanosílice (sio¿ 2) o la nanomontmorita (mmt), puede mejorar la resistencia al calor del pet.Academia avanzada (shenzhen) Technology co., Ltd.El estudio encontró que la temperatura de transición vítrea del PET puede aumentar en aproximadamente 10 - 15 ° C al agregar nanosílice con una fracción de masa del 3% al pet. La adición de nanopartículas puede limitar el Movimiento de la cadena molecular pet, mejorando así su estabilidad térmica. Al mismo tiempo, estas nanopartículas también pueden mejorar la adherencia de la interfaz entre la capa aluminizada y el sustrato PET y reducir el estrés causado por las diferencias de expansión térmica.
2. Mezcla de polímeros resistentes al calor
   • La mezcla de PET con otros polímeros resistentes al calor también es un método eficaz. Por ejemplo, se mezcla con poliimida (pi). Los estudios han demostrado que cuando PET y Pi son proporcionales (por ejemplo, pet: PI = 80: 20) al mezclar, la temperatura de transición vítrea de la mezcla puede aumentar a 85 - 90 ° c. Esta mezcla puede mejorar la resistencia al calor del PET manteniendo sus propiedades originales, mejorando así la resistencia al calor general de la película de aluminio del pet.

(2) optimizar el proceso de chapado en aluminio

1. Aumentar la adherencia de la capa de aluminio
   • Al mejorar los parámetros del proceso de chapado en aluminio, como mejorar la calidad del tratamiento de superficie del sustrato PET antes del chapado en aluminio, se puede mejorar la adherencia de la capa de chapado en aluminio al pet. Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd. utilizó plasma para tratar la superficie del sustrato PET antes de realizar el aluminio, y encontró que la adherencia del recubrimiento de aluminio aumentó en aproximadamente un 50 - 60% en comparación con el no tratado. En ambientes de alta temperatura, esta fuerte adherencia puede reducir el riesgo de descamación de la capa de aluminio y aumentarPelícula aluminizada PETResistencia al calor.
2. Diseño de la estructura de aluminio de varias capas
   • Se adopta una estructura de aluminio multicapa en lugar del aluminio monocapa tradicional. Por ejemplo, se diseña una estructura de aluminio de doble capa, en la que se puede añadir una capa intermedia resistente al calor, como la película de alúmina (al ₃o). Esta estructura puede aliviar eficazmente el estrés térmico entre la capa de aluminio y el sustrato pet, al tiempo que mejora la resistencia al calor de toda la película. Los datos experimentales muestran que las películas de aluminio PET con esta estructura de aluminio multicapa tienen una tasa de retención de propiedades ópticas y propiedades de bloqueo de aproximadamente un 30 - 40% más alta que las películas de aluminio monocapa tradicionales a altas temperaturas de 120 ° c.

(3) mejora del proceso de reprocesamiento

1. Tratamiento de recocido
   • El tratamiento de recocido de la película aluminizada PET puede mejorar su resistencia al calor. El recocido se realiza en condiciones adecuadas de temperatura y tiempo, como 1 - 2 horas a 100 - 110 ° c. La investigación de Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd. muestra que después del tratamiento de recocido, el estrés interno de la película aluminizada PET se libera y la disposición de la cadena molecular es más regular. En ambientes de alta temperatura, su resistencia a la tracción ha aumentado en aproximadamente un 20 - 30% en comparación con las películas no recoladas.
2. Protección por recubrimiento
   • EnPelícula aluminizada PETLa superficie está cubierta con una capa de recubrimiento resistente al calor, como el recubrimiento de silicona. El recubrimiento de silicona tiene una buena resistencia al calor y estabilidad química. Cuando el espesor del recubrimiento es de 1 - 2 micras, puede proteger eficazmente las propiedades de la película de aluminio PET a altas temperaturas. El estudio encontró que a altas temperaturas de 130 ° c, la tasa de retención de las propiedades de bloqueo de las películas de aluminio PET recubiertas de silicona aumentó en aproximadamente un 40 - 50% en comparación con las no recubiertas.

IV. Conclusiones

La disminución de las propiedades de la película de aluminio PET a altas temperaturas se debe a factores como la limitación de la estabilidad térmica del sustrato PET y la diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre la capa de aluminio y el sustrato pet. La resistencia al calor de la película de aluminio PET se puede mejorar efectivamente mediante la adición de aditivos resistentes al calor, la optimización del proceso de aluminio y la mejora del proceso de posttratamiento. Los datos y resultados de la investigación relevante de Advanced Academy (shenzhen) Technology co., Ltd. han proporcionado un fuerte apoyo para la efectividad de estos métodos. Con el desarrollo continuo y la mejora de estas tecnologías, las perspectivas de aplicación de la película de aluminio pet en entornos de alta temperatura serán más amplias.
Los datos anteriores son solo para referencia, y las propiedades específicas pueden variar debido al proceso de producción y las especificaciones del producto.