馬 穎 劉建容 方彩珍 郎豐軍 石爭(zhēng)鳴 黃先球張萬(wàn)靈 何 銳 王 靚

（1.武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司研究院 湖北 武漢：430080；2.武漢市海鷗防銹包裝材料有限公司 湖北 武漢：430050）

0 前 言

為了解決傳統(tǒng)金屬制品包裝材料存在的缺陷，提高薄膜類包裝材料的物理強(qiáng)度和防銹性能，適應(yīng)冶金板材、卷材和大型機(jī)電產(chǎn)品重載包裝的需要，本文研制了一種功能環(huán)保氣相防銹薄膜，由基體塑料與氣相緩蝕劑、分散潤(rùn)滑劑和載體塑料組成混合共擠吹塑而成，無(wú)毒性成份、防銹效果好、成本低廉、既能適于黑色金屬、又能適于有色金屬防銹包裝。不僅有利于國(guó)內(nèi)敞蓬運(yùn)輸，露天存放條件下的冷軋產(chǎn)品防銹，尤其是高附加值的硅鋼片、極薄板的封存防銹；而且包裝成本低于現(xiàn)在使用的防銹紙－塑料薄膜復(fù)合包裝成本，不但能給本企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益，符合節(jié)約型企業(yè)原則，而且能回收再次利用，對(duì)環(huán)境保護(hù)，節(jié)約國(guó)家資源具有重大的社會(huì)效益。

1 試 驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)材質(zhì)

IF鋼冷軋鋼板、鍍鋅板、鍍錫板、硅鋼片，剪切成50mm×50mm×0.8mm等規(guī)格試樣。

1.2 組分的配比

多功能環(huán)保氣相防銹薄膜的組分，按重量配比由基體塑料與添加劑混合共擠吹塑而成，添加劑按重量配比由氣相緩蝕劑、分散潤(rùn)滑劑和載體塑料組成。

通過(guò)系列篩選試驗(yàn)，前后制作了五種氣相防銹塑料薄膜小樣。

1.3 多功能環(huán)保氣相防銹薄膜的制備

多功能環(huán)保氣相防銹薄膜的制備方法，包括以下步驟：

（1）基體塑料原料的選?。喊此鲋亓颗浔冗x擇吹塑溫度在130℃～200℃范圍內(nèi)的塑料顆粒備用；

（2）添加劑原料的選?。喊此鲋亓颗浔冗x擇氣相緩蝕劑、分散潤(rùn)滑劑和載體塑料備用；其中，氣相緩蝕劑選擇四硼酸鈉、鉬酸銨和月桂酸環(huán)己胺三種物質(zhì)的組合，鉬酸銨和月桂酸環(huán)己胺熔點(diǎn)在170℃～200℃范圍內(nèi)，載體塑料也選擇吹塑溫度在130℃～200℃范圍內(nèi)的塑料顆粒；

（3）添加劑的制備：將步驟（2）所選擇的載體塑料、氣相緩蝕劑和分散潤(rùn)滑劑投入到高速捏合機(jī)中混合15～30分鐘，通過(guò)高速捏合機(jī)產(chǎn)生的磨擦熱使載體塑料顆粒發(fā)粘、使分散潤(rùn)滑劑在剪切熱的作用下熔化，當(dāng)氣相緩蝕劑均勻地粘附在載體塑料上時(shí)出料，自然冷卻，再投入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒；

（4）氣相防銹薄膜的制備：將步驟（3）所獲得的添加劑顆粒與步驟（1）選擇好的塑料顆粒混合均勻，投入到吹塑機(jī)的擠出料桶中，在150℃～180℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行共擠吹膜，即可制成多功能環(huán)保氣相防銹薄膜。

1.4 多功能環(huán)保氣相防銹薄膜的性能評(píng)定

對(duì)五種環(huán)保氣相防銹薄膜進(jìn)行了防銹性能和物理性能評(píng)定

制作的五種環(huán)保氣相防銹薄膜外觀見(jiàn)表1。

表1 五種環(huán)保氣相防銹薄膜外觀評(píng)定結(jié)果

表1結(jié)果表明，由5＃配方制作的環(huán)保氣相防銹薄膜外觀最好，緩蝕劑未析出，膜透明。

對(duì)五種環(huán)保氣相防銹薄膜進(jìn)行了性能評(píng)定，由于物理性能試驗(yàn)項(xiàng)目多且試驗(yàn)方法較復(fù)雜，所以首先進(jìn)行防銹性能試驗(yàn)，之后再將篩選出防銹性能好的防銹塑料薄膜進(jìn)行其它性能試驗(yàn)。

對(duì)五種環(huán)保氣相防銹薄膜進(jìn)行了氣相防銹甄別試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表2：

表2 五種環(huán)保氣相防銹薄膜甄別試驗(yàn)結(jié)果

表2結(jié)果表明，1?！?＃環(huán)保氣相防銹薄膜該項(xiàng)性能均達(dá)到JB／T6067（氣相防銹塑料薄膜技術(shù)條件）中7周期的指標(biāo)，但現(xiàn)用防銹紙武鋼驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為9周期，所以除1＃、2＃防銹塑料薄膜外，其余三種薄膜均達(dá)到武鋼指標(biāo)要求，其中5＃環(huán)保氣相防銹薄膜防銹性又優(yōu)于其它防銹塑料薄膜，4＃防銹塑料薄膜次之。

對(duì)五種環(huán)保氣相防銹薄膜進(jìn)行了濕熱試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表3：

表3 五種防銹塑料薄膜濕熱試驗(yàn)結(jié)果

由濕熱結(jié)果可見(jiàn)，1＃、3＃環(huán)保氣相防銹薄膜耐濕熱性能不合格，2＃環(huán)保氣相防銹薄膜耐濕熱性能達(dá)到JB／T6067指標(biāo)，4＃、5＃環(huán)保氣相防銹薄膜則分別達(dá)到和超過(guò)武鋼技術(shù)指標(biāo)，表明5＃環(huán)保氣相防銹薄膜耐濕熱性能最好，其次是4＃環(huán)保氣相防銹薄膜。

對(duì)五種環(huán)保氣相防銹薄膜進(jìn)行了氣相緩蝕能力試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表4：

表4 五種環(huán)保氣相防銹薄膜氣相緩蝕能力試驗(yàn)結(jié)果

表4結(jié)果表明，1＃、4＃環(huán)保氣相防銹薄膜氣相緩蝕能力不合格，其余環(huán)保氣相防銹薄膜均達(dá)到技術(shù)指標(biāo)。

綜合上述性能指標(biāo)，可以看出5＃環(huán)保氣相防銹薄膜無(wú)論在外觀、防銹性能、濕熱性能還是氣相緩蝕能力均高于其他。

進(jìn)一步對(duì)5＃環(huán)保氣相防銹薄膜進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率的檢測(cè)，結(jié)果如表5所示：

表5 5＃環(huán)保氣相防銹薄膜拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率檢測(cè)結(jié)果

結(jié)果表明，5＃環(huán)保氣相防銹薄膜拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均超過(guò)GB13022規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值，完全合格之后將5＃環(huán)保氣相防銹薄膜與現(xiàn)用防銹紙一起進(jìn)行了防銹性對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 5＃保氣相防銹薄膜與防銹紙防銹性試驗(yàn)結(jié)果

表6結(jié)果表明，5＃環(huán)保氣相防銹薄膜的防銹性優(yōu)于現(xiàn)用氣相防銹紙。

1.5 與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品性能對(duì)比

以國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品為對(duì)比，對(duì)5＃環(huán)保氣相防銹薄膜進(jìn)行各類性能試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表7。

從對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果可知，制備的5＃防銹薄膜在氣相防銹甄別試驗(yàn)、濕熱試驗(yàn)和氣相緩蝕能力試驗(yàn)中均優(yōu)于或等于國(guó)外同類產(chǎn)品，但其售價(jià)只有國(guó)外同類產(chǎn)品的二分之一或三分之一，且無(wú)毒副作用，不污染環(huán)境，符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求，完全可以取代進(jìn)口產(chǎn)品

綜上所述，多功能環(huán)保氣相防銹薄膜具有優(yōu)良的防銹性能，其防銹性能優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品。同時(shí)薄膜透明，具有良好的防水、耐油性能，并具有低溫不發(fā)生性質(zhì)改變，粘合性好，強(qiáng)度高，韌性好的優(yōu)點(diǎn)。

表7 5＃與國(guó)內(nèi)外氣相防銹塑料薄膜性能對(duì)比試驗(yàn)

因此，最終確定多功能環(huán)保氣相防銹薄膜的主要組分為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：

聚乙烯 92%

四硼酸鈉 1%

鉬酸銨 2%

月桂酸環(huán)己胺 3%

聚乙烯蠟 0.2%

乙烯—醋酸乙烯共聚物 1.8%

2 環(huán)保及安全

包裝使用過(guò)程中不會(huì)排放有毒有害氣體、不生產(chǎn)異味、不污染環(huán)境，完全滿足國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求，確保工作人員健康。而且由于材料單一，成本低于傳統(tǒng)的紙—塑復(fù)合薄膜包裝材料，屬于無(wú)公害節(jié)約型包裝材料，不僅能給企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且能回收再次利用，對(duì)環(huán)境保護(hù)和國(guó)家資源的節(jié)省具有重大的社會(huì)效益。

3 結(jié) 論

（1）制備薄膜所采用的氣相緩蝕劑與塑料基材的熔點(diǎn)接近，容易滲透到塑料基材中與其融合為一體，具有強(qiáng)度高、密封性能穩(wěn)定、防銹性能好的特點(diǎn)，不僅能長(zhǎng)時(shí)間防水、防潮和防銹，而且能耐鹽堿、化學(xué)介質(zhì)及高溫高濕，對(duì)被包裝產(chǎn)品的隔離或屏蔽性好，使外界有害氣體、水份等腐蝕介質(zhì)難以滲透到包裝內(nèi)。

（2）制備的薄膜適合于多種金屬材料如鋼材、銅材、鋁材、鍍鋅板、鍍錫板、硅鋼板等的防銹包裝，有利于國(guó)內(nèi)敞蓬運(yùn)輸、露天存放條件下的冷軋產(chǎn)品防銹，尤其是高附加值的硅鋼片、極薄板的封存防銹。

（3）由物理性能試驗(yàn)結(jié)果表明，研制的氣相防銹塑料薄膜透明，具有良好的防水、耐油、耐熱老化性能，并具有低溫不發(fā)生性質(zhì)改變，粘合性好，強(qiáng)度高，韌性好的優(yōu)點(diǎn)。

［1］劉建容，盧 鷹.多金屬用氣相防銹塑料薄膜的研制［J］.材料保護(hù)，2006，39（增刊）：188－189.

［2］李漢春，方彩珍.多功能氣相防銹塑料薄膜的研制［J］.表面工程資訊，2004，（3）：37－37.

［3］陳 勇，盧 鷹.冷軋鋼板用氣相防銹薄膜的研制［J］.腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)，2005，（B12）：497－499.

［4］劉和全.金屬防銹塑料包裝薄膜［J］.塑料科技，1995，（2）：24.

［5］孫 凱.氣相防銹塑料薄膜關(guān)鍵技術(shù)［J］.塑料包裝，2004，14（3）：10－13，29.

［6］肖懷斌.氣相緩蝕劑的研究與發(fā)展［J］.材料保護(hù)，2000，33（1）：35－37.

［7］何新快，陳白珍.氣相緩蝕劑的研究現(xiàn)狀與展望［J］.中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)，24，（4）：54－57.