基本介紹
- 中文名：離子型聚合物
- 外文名：Ionic polymer
- 別名：離子交聯聚合物
- 比重：0.94~0.960
- 優點：優良的熔體強度、清晰度、柔軟度
- 缺點：體阻透性差和易吸濕性
簡介,結構及作用,特點,離子型聚合物薄膜的製造,
簡介
離子型聚合物又稱離子交聯聚合物，也稱離聚體。它是在乙烯和丙烯酸等單體的共聚物主鏈上引入金屬離子(如鈉、鉀、鋅、鎂等)進行交聯而得的產品。
目前常用的離聚體是由乙烯和甲基丙烯酸共聚物引入鈉或鋅離子進行交聯而成的產品，商品名為薩林(Surlyn)，由於大分子主鏈有離子鍵存在，使聚合物具有交聯大分子的物理特性，正常溫下強度高、韌性大，但在加熱到一定溫度時，其金屬離子形成的交聯鏈可離解，不影響其再次熔融加工，表現出熱塑性，冷卻後可再交聯，所以是一種高強韌性的熱塑性塑膠。
結構及作用
離子型聚合物是含有鏈間離子鍵合的聚合物。它們通常是乙烯甲基丙烯酸聚合物或乙烯丙烯酸聚合物的鈉鹽或鋅鹽，在高溫高壓下如LDPE一樣發生聚合反應，從而形成支鏈結構。結構式如圖1所示。
離子鍵有可逆交聯的作用。受熱時，相鄰分子間強烈的吸引力減弱，導致材料融化並流動。冷卻時，這種鍵合又重新建立。聚合物主鏈上的酸量一般占其總重的7%～30%。並不是所有的酸都可中和成鹽。中和量一般介於15%～80%之間時，對離子型聚合物的物理性能有影響。未被中和的酸為相鄰分子間的氫鍵合提供了場所。這些氫鍵比鹽的離子鍵弱，但比普通的次價鍵強。增加酸的中和量和中和的百分比可增強拉伸強度、模量、韌度、清晰度、熔體強度及耐油性，但會降低熔點和抗撕裂性。鋅基離子聚合物的粘力範圍較廣，吸濕性較低，而鈉基離子聚合物的化學性能和抗油脂性較好。
離子型聚合物也可生成三元共聚物，含丙烯酸、乙烯和甲基丙烯酸。另一種離子型聚合物是通過乙烯烷基丙烯酸共聚物皂化作用生成，其中所有酸基基團與鈉完全中和。
特點
離子型聚合物有優良的熔體強度、清晰度、柔軟度、強度和韌度。即使在低溫條件下，它也表現出優越的衝擊性能和抗穿刺性，是製作尖銳物品貼皮包裝的理想材料。它吸收紫外線的能力強，從而提高了加熱速度，成為用於貼皮包裝的另一個優勢。它的粘度好，尤其是在被弄髒後，仍具有良好的熱封性能。它被廣泛套用於肉類製品的真空包裝中。其優良的熔體強度使之適應於深度撐壓熱成型中。
此外，離子聚合物的其他的套用包括乳酪、快餐食品以及藥品的包裝。酸基中和的離子型聚合物有優良的鋁箔粘合力，常用於擠出塗覆箔結構的熱封層。
離子型聚合物的缺點是：氣體阻透性差和易吸濕性，相對來說，成本比PE和EVA高。
離子型聚合物薄膜的製造
離子型聚合物具有通常熱塑膠性能，可以用一般標準熱塑性加工設備加工處理，基本上與LDPE的加工方法相同。即可用擠出吹塑或T型機頭流延成型，做成單層膜或共擠出複合、擠出塗覆複合和乾式複合製成複合膜。但因離子鍵聚合物有吸潮性，故在投入擠出機前，必須十分注意不要使其吸收空氣中的水分。
此外，為防止薄膜卷取時粘連並使袋口開口性好，需添加滑爽劑。離子型聚合物同聚乙烯、聚醯胺、EVA以及紙、鋁箔有高的粘結強度。但與聚丙烯粘結性差，不能直接與聚丙烯共擠出或擠出塗覆。此外離子型聚合物對設備有一定腐蝕性，應注意加強設備的防腐蝕。
離子型聚合物薄膜一般不單獨使用，而採用擠出塗覆法、乾法複合、共擠法製成複合膜，以充分發揮熱封性和金屬粘接性良好的性能。
