马 颖 刘建容 方彩珍 郎丰军 石争鸣 黄先球张万灵 何 锐 王 靓

（1.武汉钢铁（集团）公司研究院 湖北 武汉：430080；2.武汉市海鸥防锈包装材料有限公司 湖北 武汉：430050）

0 前 言

为了解决传统金属制品包装材料存在的缺陷，提高薄膜类包装材料的物理强度和防锈性能，适应冶金板材、卷材和大型机电产品重载包装的需要，本文研制了一种功能环保气相防锈薄膜，由基体塑料与气相缓蚀剂、分散润滑剂和载体塑料组成混合共挤吹塑而成，无毒性成份、防锈效果好、成本低廉、既能适于黑色金属、又能适于有色金属防锈包装。不仅有利于国内敞蓬运输，露天存放条件下的冷轧产品防锈，尤其是高附加值的硅钢片、极薄板的封存防锈；而且包装成本低于现在使用的防锈纸－塑料薄膜复合包装成本，不但能给本企业创造良好的经济效益，符合节约型企业原则，而且能回收再次利用，对环境保护，节约国家资源具有重大的社会效益。

1 试 验

1.1 试验材质

IF钢冷轧钢板、镀锌板、镀锡板、硅钢片，剪切成50mm×50mm×0.8mm等规格试样。

1.2 组分的配比

多功能环保气相防锈薄膜的组分，按重量配比由基体塑料与添加剂混合共挤吹塑而成，添加剂按重量配比由气相缓蚀剂、分散润滑剂和载体塑料组成。

通过系列筛选试验，前后制作了五种气相防锈塑料薄膜小样。

1.3 多功能环保气相防锈薄膜的制备

多功能环保气相防锈薄膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）基体塑料原料的选取：按所述重量配比选择吹塑温度在130℃～200℃范围内的塑料颗粒备用；

（2）添加剂原料的选取：按所述重量配比选择气相缓蚀剂、分散润滑剂和载体塑料备用；其中，气相缓蚀剂选择四硼酸钠、钼酸铵和月桂酸环己胺三种物质的组合，钼酸铵和月桂酸环己胺熔点在170℃～200℃范围内，载体塑料也选择吹塑温度在130℃～200℃范围内的塑料颗粒；

（3）添加剂的制备：将步骤（2）所选择的载体塑料、气相缓蚀剂和分散润滑剂投入到高速捏合机中混合15～30分钟，通过高速捏合机产生的磨擦热使载体塑料颗粒发粘、使分散润滑剂在剪切热的作用下熔化，当气相缓蚀剂均匀地粘附在载体塑料上时出料，自然冷却，再投入造粒机中进行造粒；

（4）气相防锈薄膜的制备：将步骤（3）所获得的添加剂颗粒与步骤（1）选择好的塑料颗粒混合均匀，投入到吹塑机的挤出料桶中，在150℃～180℃的温度范围内进行共挤吹膜，即可制成多功能环保气相防锈薄膜。

1.4 多功能环保气相防锈薄膜的性能评定

对五种环保气相防锈薄膜进行了防锈性能和物理性能评定

制作的五种环保气相防锈薄膜外观见表1。

表1 五种环保气相防锈薄膜外观评定结果

表1结果表明，由5＃配方制作的环保气相防锈薄膜外观最好，缓蚀剂未析出，膜透明。

对五种环保气相防锈薄膜进行了性能评定，由于物理性能试验项目多且试验方法较复杂，所以首先进行防锈性能试验，之后再将筛选出防锈性能好的防锈塑料薄膜进行其它性能试验。

对五种环保气相防锈薄膜进行了气相防锈甄别试验，试验结果如表2：

表2 五种环保气相防锈薄膜甄别试验结果

表2结果表明，1＃～5＃环保气相防锈薄膜该项性能均达到JB／T6067（气相防锈塑料薄膜技术条件）中7周期的指标，但现用防锈纸武钢验收标准为9周期，所以除1＃、2＃防锈塑料薄膜外，其余三种薄膜均达到武钢指标要求，其中5＃环保气相防锈薄膜防锈性又优于其它防锈塑料薄膜，4＃防锈塑料薄膜次之。

对五种环保气相防锈薄膜进行了湿热试验，试验结果如表3：

表3 五种防锈塑料薄膜湿热试验结果

由湿热结果可见，1＃、3＃环保气相防锈薄膜耐湿热性能不合格，2＃环保气相防锈薄膜耐湿热性能达到JB／T6067指标，4＃、5＃环保气相防锈薄膜则分别达到和超过武钢技术指标，表明5＃环保气相防锈薄膜耐湿热性能最好，其次是4＃环保气相防锈薄膜。

对五种环保气相防锈薄膜进行了气相缓蚀能力试验，试验结果如表4：

表4 五种环保气相防锈薄膜气相缓蚀能力试验结果

表4结果表明，1＃、4＃环保气相防锈薄膜气相缓蚀能力不合格，其余环保气相防锈薄膜均达到技术指标。

综合上述性能指标，可以看出5＃环保气相防锈薄膜无论在外观、防锈性能、湿热性能还是气相缓蚀能力均高于其他。

进一步对5＃环保气相防锈薄膜进行拉伸强度、断裂伸长率的检测，结果如表5所示：

表5 5＃环保气相防锈薄膜拉伸强度、断裂伸长率检测结果

结果表明，5＃环保气相防锈薄膜拉伸强度和断裂伸长率均超过GB13022规定的标准值，完全合格之后将5＃环保气相防锈薄膜与现用防锈纸一起进行了防锈性对比试验，结果见表6。

表6 5＃保气相防锈薄膜与防锈纸防锈性试验结果

表6结果表明，5＃环保气相防锈薄膜的防锈性优于现用气相防锈纸。

1.5 与国内外同类产品性能对比

以国内外同类产品为对比，对5＃环保气相防锈薄膜进行各类性能试验，试验数据见表7。

从对比试验结果可知，制备的5＃防锈薄膜在气相防锈甄别试验、湿热试验和气相缓蚀能力试验中均优于或等于国外同类产品，但其售价只有国外同类产品的二分之一或三分之一，且无毒副作用，不污染环境，符合国家环保标准的要求，完全可以取代进口产品

综上所述，多功能环保气相防锈薄膜具有优良的防锈性能，其防锈性能优于国内外同类产品。同时薄膜透明，具有良好的防水、耐油性能，并具有低温不发生性质改变，粘合性好，强度高，韧性好的优点。

表7 5＃与国内外气相防锈塑料薄膜性能对比试验

因此，最终确定多功能环保气相防锈薄膜的主要组分为（质量分数）：

聚乙烯 92%

四硼酸钠 1%

钼酸铵 2%

月桂酸环己胺 3%

聚乙烯蜡 0.2%

乙烯—醋酸乙烯共聚物 1.8%

2 环保及安全

包装使用过程中不会排放有毒有害气体、不生产异味、不污染环境，完全满足国家环保标准的要求，确保工作人员健康。而且由于材料单一，成本低于传统的纸—塑复合薄膜包装材料，属于无公害节约型包装材料，不仅能给企业带来良好的经济效益，而且能回收再次利用，对环境保护和国家资源的节省具有重大的社会效益。

3 结 论

（1）制备薄膜所采用的气相缓蚀剂与塑料基材的熔点接近，容易渗透到塑料基材中与其融合为一体，具有强度高、密封性能稳定、防锈性能好的特点，不仅能长时间防水、防潮和防锈，而且能耐盐碱、化学介质及高温高湿，对被包装产品的隔离或屏蔽性好，使外界有害气体、水份等腐蚀介质难以渗透到包装内。

（2）制备的薄膜适合于多种金属材料如钢材、铜材、铝材、镀锌板、镀锡板、硅钢板等的防锈包装，有利于国内敞蓬运输、露天存放条件下的冷轧产品防锈，尤其是高附加值的硅钢片、极薄板的封存防锈。

（3）由物理性能试验结果表明，研制的气相防锈塑料薄膜透明，具有良好的防水、耐油、耐热老化性能，并具有低温不发生性质改变，粘合性好，强度高，韧性好的优点。

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