薄膜材料

薄膜簡介

　　當固體或液體的一維線性尺度遠遠小于其他二維時，我們將這樣的固體或液體稱為膜。通常，膜可分為兩類，一類是厚度大于1微米的膜，稱為厚膜；另一類則是厚度小于1微米的膜，稱為薄膜。

應(yīng)用

　　半導(dǎo)體功能器件和光學(xué)鍍膜是薄膜技術(shù)的主要應(yīng)用。

　　一個很為人們熟知的表面技術(shù)的應(yīng)用是家用的鏡子：為了形成反射表面在鏡子的背面常常鍍上一層金屬，鍍銀操作廣泛應(yīng)用于鏡子的制作，而低于一個納米的極薄的鍍層常常用來制作雙面鏡。

　　當光學(xué)用薄膜材料（例如減反射膜消反射膜等）由數(shù)個不同厚度不同反射率的薄層復(fù)合而成時，他們的光學(xué)性能可以得到加強。相似結(jié)構(gòu)的由不同金屬薄層組成的周期性排列的薄膜會形成所謂的超晶格結(jié)構(gòu)。在超晶格結(jié)構(gòu)中，電子的運動被限制在二維空間中而不能在三維空間中運動于是產(chǎn)生了量子阱效應(yīng)。

　　薄膜技術(shù)有很廣泛的應(yīng)用。長久以來的研究已經(jīng)將鐵磁薄膜用于計算機存儲設(shè)備，醫(yī)藥品，制造薄膜電池，染料敏化太陽能電池等。

　　陶瓷薄膜也有很廣泛的應(yīng)用。由于陶瓷材料相對的高硬度使這類薄膜可以用于保護襯底免受腐蝕氧化以及磨損的危害。在刀具上陶瓷薄膜有著尤其顯著的功用，使用陶瓷薄膜的刀具的使用壽命可以有效提升幾個數(shù)量級。

　　現(xiàn)階段對于一種被稱為多組分非晶重金屬陽離子氧化物的新型的無機氧化物材料的研究正在進行，這種材料有望用于制造穩(wěn)定，環(huán)保，低成本的透明晶體管。

塑料薄膜

　　塑料包裝及塑料包裝產(chǎn)品在市場上所占的份額越來越大，特別是復(fù)合塑料軟包裝，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域，其中又以食品包裝所占比例最大，比如飲料包裝、速凍食品包裝、蒸煮食品包裝、快餐食品包裝等，這些產(chǎn)品都給人們生活帶來了極大的便利。在此，我們對目前行業(yè)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的幾種塑料薄膜包裝材料進行簡單的介紹。

　　雙向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）

　　雙向拉伸聚丙烯薄膜是由聚丙烯顆粒經(jīng)共擠形成片材后，再經(jīng)縱橫兩個方向的拉伸而獲得的。由于拉伸分子定向，所以此薄膜的物理穩(wěn)定性、機械強度、氣密性較好，透明度和光澤度較高，堅韌耐磨，是目前應(yīng)用最廣泛的印刷薄膜。一般使用厚度為20～40μm，應(yīng)用最廣泛的為20μm。其主要缺點是熱封性差，所以一般用做復(fù)合薄膜的外層薄膜，如與聚乙烯薄膜復(fù)合后防潮性、透明性、強度、挺度和印刷性均較理想，適用于盛裝干燥食品。由于雙向拉伸聚丙烯薄膜的表面為非極性，結(jié)晶度高，表面自由能低，因此，其印刷性能較差，對油墨和膠黏劑的附著力差，在印刷和復(fù)合前需要進行表面處理。

　　低密度聚乙烯薄膜（LDPE）

　　低密度聚乙烯薄膜一般采用吹塑和流延兩種工藝制成，流延聚乙烯薄膜的厚度均勻，但由于價格較高而很少使用。吹塑聚乙烯薄膜是由吹塑級PE顆粒經(jīng)吹塑機吹制而成的，成本較低，所以應(yīng)用最為廣泛。低密度聚乙烯薄膜是一種半透明、有光澤、質(zhì)地較柔軟的薄膜，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、熱封性、耐水性和防潮性，耐冷凍，可水煮，其主要缺點是對氧氣的阻隔性較差，常用于復(fù)合軟包裝材料的內(nèi)層薄膜，而且也是目前應(yīng)用最廣泛、用量最大的一種塑料包裝薄膜，約占塑料包裝薄膜耗用量的40%以上。

　　由于聚乙烯分子中不含極性基團，即其表面為非極性，且結(jié)晶度高，表面自由能低，因此，該薄膜的印刷性能較差，對油墨和膠黏劑的附著力差，因此，在印刷和復(fù)合前需要進行表面處理。

　　聚酯薄膜（PET）

　　聚酯薄膜是以聚對苯二甲酸乙二醇酯為原料，采用擠出法制成厚片，再經(jīng)雙向拉伸制成的薄膜材料。它是一種無色透明、有光澤的薄膜，機械性能優(yōu)良，剛性、硬度及韌性高，耐穿刺，耐摩擦，耐高溫和低溫，耐化學(xué)藥品性、耐油性、氣密性和保香性良好，是常用的阻透性復(fù)合薄膜基材之一，但聚酯薄膜的價格較高，一般厚度為12μm，常用做蒸煮包裝的外層材料，印刷適性較好。

　　尼龍薄膜（PA）

　　尼龍薄膜是一種非常堅韌的薄膜，透明性好，并具有良好的光澤，抗張強度、拉伸強度較高，還具有較好的耐熱性、耐寒性、耐油性和耐有機溶劑性，耐磨性、耐穿刺性優(yōu)良，且比較柔軟，阻氧性優(yōu)良，但對水蒸氣的阻隔性較差，吸潮、透濕性較大，熱封性較差，適于包裝硬性物品，大多用于油膩性食品、肉制品、油炸食品、真空包裝食品、蒸煮食品等的包裝。

　　流延聚丙烯薄膜（CPP）

　　流延聚丙烯薄膜是采用流延工藝生產(chǎn)的聚丙烯薄膜，又可分為普通CPP和蒸煮級CPP兩種，透明度極好，厚度均勻，且縱橫向的性能均勻，一般用做復(fù)合薄膜的內(nèi)層材料。

　　普通CPP薄膜的厚度一般在25～50μm之間，與OPP復(fù)合后透明度較好，表面光亮，手感堅挺，一般的禮品包裝袋都采用此種材料。同時，該薄膜還具有良好的熱封性。蒸煮級CPP薄膜的厚度一般在60～80μm之間，能耐121℃、30分鐘的高溫蒸煮，耐油性、氣密性較好，且熱封強度較高，一般的肉類包裝內(nèi)層均采用蒸煮級的CPP薄膜。

　　鍍鋁薄膜

　　目前應(yīng)用最多的鍍鋁薄膜主要有聚酯鍍鋁膜（VMPET）和CPP鍍鋁膜（VMCPP）。鍍鋁膜既有塑料薄膜的特性，又具有金屬的特性，薄膜表面鍍鋁的作用是遮光、防紫外線照射，既延長了內(nèi)容物的保質(zhì)期，又提高了薄膜的亮度和觀感，從一定程度上代替了鋁箔，具有價廉、美觀及較好的阻隔性能，因此，鍍鋁膜在復(fù)合包裝中的應(yīng)用十分廣泛目前主要應(yīng)用于餅干等干燥、膨化食品包裝，以及其他一些醫(yī)藥、化妝品的外包裝上。