李蓬烈，鐘濟清，楊子文

（廣州合成材料研究院有限公司，廣東廣州 510665）

近年來，熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌以其綠色環(huán)保、制作周期短、方便快捷、使用壽命長、造價低等優(yōu)勢迅速占領(lǐng)標(biāo)識牌市場，逐漸取代陶瓷牌、鋁合金、不銹鋼牌等傳統(tǒng)行業(yè)標(biāo)識［1］，在電力系統(tǒng)的應(yīng)用尤為廣泛。熱轉(zhuǎn)印從生產(chǎn)到使用以及回收的整個過程都符合環(huán)境保護，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極小，并利于資源的再生和回收。毋庸置疑，這種綠色標(biāo)識的市場前景廣闊，需求將會更大。

目前，國內(nèi)對熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌的研究數(shù)據(jù)比較匱乏，相關(guān)的性能檢測方法和評價標(biāo)準(zhǔn)還未完善，從而無法準(zhǔn)確對熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識進行質(zhì)量控制和性能評價。因此，通過研究熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌的性能評價方法，有利于引導(dǎo)生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，升級配方，促進我國熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌的發(fā)展。

1 試驗部分

1.1 試驗材料

隨機搜集十家企業(yè)的熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌產(chǎn)品，編號為1～10。

1.2 試驗設(shè)備

UTM4204 電子萬能試驗機：深圳市科比試驗設(shè)備有限公司；QUV-Spray老化試驗機：美國Q-Lab公司；BTH-80D恒溫恒濕試驗箱：東莞貝爾試驗設(shè)備有限公司；PHH101高溫試驗箱：廣州愛思佩克環(huán)境儀器有限公司；BGD523漆膜磨耗儀：廣州標(biāo)格達(dá)實驗室儀器用品有限公司；FB224電子天平：上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司； Q-FOG CCT-1100鹽霧試驗箱：美國Q-LAB公司；常溫型膠帶保持力試驗機：東莞市科健檢測儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 高低溫試驗

依據(jù)GB/T 2423.22-2012《環(huán)境試驗 第2部分：試驗方法 試驗N：溫度變化》進行。

1.3.2 熒光紫外老化試驗

依據(jù)GB/T 16422.3-2014《塑料 實驗室光源暴露試驗方法 第3部分：熒光紫外燈》進行。

1.3.3 耐磨性

依據(jù)GB/T 1768-2006《色漆和清漆 耐磨性的測定旋轉(zhuǎn)橡膠砂輪法》進行。

1.3.4 抗酸性

依據(jù)GB/T 11547-2008《塑料 耐液體化學(xué)試劑性能的測定》進行。

1.3.5 耐化學(xué)試劑性

依據(jù)GB/T 11547-2008《塑料 耐液體化學(xué)試劑性能的測定》進行。

1.3.6 拉伸性能

依據(jù)GB/T 1040.3-2006《塑料 拉伸性能的測定 第3部分：薄膜和薄片的試驗條件》進行。

1.3.7 粘結(jié)性能

依據(jù)GB/T 4851-2014《膠粘帶持粘性的試驗方法》進行。

1.3.8 耐中性鹽霧

依據(jù)GB/T 10125-2012《人造氣氛腐蝕試驗 鹽霧試驗》中性鹽霧試驗進行。

1.3.9 耐溶劑性

取25mm×150mm的標(biāo)識牌試樣，粘貼在2.0厚的鋁合金板上，制成耐溶劑性能試樣。將試樣浸沒在乙醇（99.8%）溶劑中1min，到規(guī)定的時間后取出，室溫下在通風(fēng)處內(nèi)干燥。

1.3.10 180 °剝離強度

依據(jù)GB/T 2792-2014《膠粘帶剝離強度的試驗方法》進行。

2 結(jié)果與討論

2.1 10組樣品性能測評

2.1.1 高低溫試驗

將熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌粘在不銹鋼板上后放置在(-40±2)℃低溫箱中冷凍72h，再將樣品立即放入(80±2)℃恒溫箱中熱烘72h，試驗后評價標(biāo)識牌外觀。10組樣品的試驗結(jié)果見表1。

表1 10組試樣高低溫試驗結(jié)果Table 1 High and low temperature test results of 10 groups of samples

從表1可以看出，大部分試樣沒有明顯變化，有3組試樣有明顯變色現(xiàn)象。其中，發(fā)生變色的部位一般出現(xiàn)在非字體的底色部位，這可能是標(biāo)識牌中使用的高分子薄膜樹脂材料受到溫度的影響導(dǎo)致老化。

2.1.2 熒光紫外老化試驗

熒光紫外老化試驗條件為：UVA-340燈，輻照度0.76W/(m2·nm)，黑標(biāo)溫度 (60±3)℃ 光照 8h，黑標(biāo)溫度(50±3)℃冷凝4h。測試時間為3600h，每500h觀察試樣并記錄其外觀變化，評價樣品標(biāo)識是否完好，有無明顯變色。10組樣品的試驗結(jié)果見表2，其中，“是”代表標(biāo)識完好、無明顯變色。從表2可以看出，標(biāo)識牌熒光紫外老化后標(biāo)識都還完好，只是部分產(chǎn)品會出現(xiàn)變色。1500h開始，有3組試樣出現(xiàn)變色現(xiàn)象，3600h試驗后有5組樣品變色較明顯，其中，字體的變色較輕，非字體的底色部位較易變色。熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌的變色可能是標(biāo)識牌中使用的高分子薄膜樹脂材料的老化造成的［2］。從整體來看，目前市場上的熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌具有較強的耐候性能。

2.1.3 耐磨性

將500g的CS-10橡膠砂輪刮擦熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌表面500r，觀察標(biāo)識有無明顯脫色并計算質(zhì)量損失。10組樣品的試驗結(jié)果見表3。

表3 10組試樣耐磨性試驗結(jié)果Table 3 Wear resistance test results of 10 groups of samples

從表3可以看出，有6組試樣經(jīng)過耐磨性試驗后，標(biāo)識出現(xiàn)明顯的脫色，全部試樣的質(zhì)量減輕不高于10mg。觀察樣品表面可發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)脫色的主要是油墨印刷部位，可能是部分產(chǎn)品的油墨在紙張上的滲透不夠到位，油墨與紙面結(jié)合的牢固性略有不足，難以抵抗來自橡膠砂輪的機械力，從而導(dǎo)致物理破壞。此外，紙張的耐磨性較好，不會出現(xiàn)明顯的質(zhì)量減輕現(xiàn)象。

2.1.4 抗酸性

將試樣浸泡在pH=4的HCl溶液中168h，環(huán)境溫度23℃，試驗后觀察標(biāo)識牌外觀變化情況。10組樣品的試驗結(jié)果見表4。

表4 10組試樣抗酸性試驗結(jié)果Table 4 Acid resistance test results of 10 groups of samples

從表4可以看出，抗酸性試驗168h后，10組試樣變化均不明顯，熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌抗酸性較好。標(biāo)識牌中使用的高分子薄膜樹脂和油墨具有較強的耐酸性能。

2.1.5 耐化學(xué)試劑性

將試樣浸泡在10%的HCl溶液中168h，環(huán)境溫度23℃，試驗后觀察標(biāo)識牌外觀變化情況，10組樣品的試驗結(jié)果見表5。

表5 10組試樣耐化學(xué)試劑性試驗結(jié)果Table 5 Chemical resistance test results of 10 groups of samples

從表5可以看出，大部分試樣在10%的HCl溶液中能保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，其中有3組試樣出現(xiàn)變色現(xiàn)象，變色的部位主要出現(xiàn)在字體即油墨，可能是部分產(chǎn)品使用的油墨在10%的HCl溶液中，色淀性顏料分子結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致變色。

2.1.6 拉伸性能

裁取25mm×150mm的熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識試樣5個，拉伸速度50mm/min，標(biāo)距50mm，記錄拉伸強度和斷裂標(biāo)稱應(yīng)變。10組樣品的試驗結(jié)果見表6。

表6 10組試樣拉伸性能試驗結(jié)果Table 6 10 Sets of tensile properties test results

從表6可以看出，有6組試樣的斷裂標(biāo)稱應(yīng)變高于210%，9組試樣在150%及以上，有9組樣品的拉伸強度高于20MPa。從整體來看，試樣具有較強的抗拉力和延展性，高分子材料的優(yōu)勢尤其突出。

2.1.7 粘結(jié)性能

將熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌在2kg/0.02m2的條件下保持264h，觀察試樣有無發(fā)生移位和變形，10組樣品的試驗結(jié)果見表7。

表7 10組試樣粘結(jié)性能試驗結(jié)果Table 7 10 Groups of sample bonding performance test results

從表7可以看出，9組樣品未發(fā)生位移、無變形，只有1組樣品發(fā)生位移，熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌背膠的粘結(jié)性能良好，能滿足使用要求。

2.1.8 耐中性鹽霧試驗

將熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌試樣進行96h的中性鹽霧試驗，觀察外觀變化情況，10組樣品的試驗結(jié)果見表8。

表8 10組試樣中性鹽霧試驗結(jié)果Table 8 Neutral salt spray test results of 10 groups of samples

從表8可以看出，10組試樣都具有較強的耐腐蝕性，熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌受鹽霧環(huán)境的影響不明顯，油墨和紙張的分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

2.1.9 耐溶劑性能

將試樣浸沒在乙醇（99.8%）溶劑中1min后干燥觀察試樣變化情況，10組樣品的試驗結(jié)果見表9。

表9 10組試樣耐溶劑性試驗結(jié)果Table 9 Solvent resistance test results of 10 groups of samples

從表9可以看出，10組試樣耐溶劑性能良好，可能是熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌使用的是耐醇類溶劑較好的色淀性顏料，也可能是廠家在制作工藝上對熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌表面進行特殊的處理，形成保護機制，從而解決標(biāo)識牌的耐溶劑不適性。

2.1.10 180 °剝離強度

將熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌按標(biāo)準(zhǔn)進行180°剝離強度試驗，記錄剝離強度，10組樣品的試驗結(jié)果見表10。

表10 10組試樣180°剝離強度試驗結(jié)果Table 10 180° Peel strength test results of 10 groups of samples

從表10可以看出，5號試樣的剝離強度最好，達(dá)到9.4N/cm，9號最差，大部分試樣在4～6 N/cm之間，試樣間的剝離強度差異較小。

2.2 結(jié)果討論

根據(jù)各項測評試驗結(jié)果可以看出，耐高低溫和熒光紫外老化試驗后主要表現(xiàn)是變色，特別是非油墨印刷部位，標(biāo)識牌中使用的高分子薄膜樹脂材料會受到溫度和光的影響；耐磨性主要表現(xiàn)是油墨的脫色，油墨與紙張的牢固性受較強的機械力影響；耐化學(xué)試劑性主要表現(xiàn)在油墨印刷部位的變色，部分色淀性顏料在化學(xué)試劑中結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定；10個測評項目中，抗酸性、粘結(jié)性能、中性鹽霧和耐溶劑性這4個測試項目變化不明顯。

3 結(jié)語

我國生產(chǎn)熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌工藝趨于成熟，產(chǎn)品普遍能滿足使用要求，不過，今后企業(yè)可重點研究非油墨印刷部位的耐候性能和油墨的耐磨性，攻破技術(shù)壁壘，進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。目前，關(guān)于熱轉(zhuǎn)印標(biāo)識牌的產(chǎn)品質(zhì)量檢測方法有待進一步完善，綜合考慮各方面的因素，建立一套更加準(zhǔn)確評價產(chǎn)品質(zhì)量的方法，形成標(biāo)準(zhǔn)文件，可為生產(chǎn)企業(yè)和檢測機構(gòu)提供技術(shù)指標(biāo)參考，保障產(chǎn)品質(zhì)量。