[发明专利]一种覆膜铁表面膜层结合力的评价方法

说明书

本发明提供了一种覆膜铁表面膜层结合力的评价方法。环氧树脂与PET膜在结构上具有相似性，故本发明通过在镀铬板表面涂覆环氧树脂，模拟PET膜与镀铬板的结合，采用热振实验来衡量镀铬板表面与有机膜的结合能力，从而对膜层结合力的差异进行检测对比。本发明评价方法操作简单，可以根据实验结果直观看出不同镀液体系、不同结构的镀铬板表面与薄膜之间的结合力差异性，具有快速、有效、准确且绿色环保的优点。

技术领域

本发明涉及覆膜铁的生产控制技术领域，特别涉及一种镀铬钢板表面与薄膜结合力的评价方法。

背景技术

覆膜铁是一种通过粘合或热熔等方式在冷轧薄钢板(也称镀铬板，指在表面通过电化学方法沉积一层金属铬以及铬水氧化物的薄钢板)的两个表面覆盖一定层数的塑料薄膜(一般为厚度在20-25μm的聚酯复合膜层)，从而得到既有塑料薄膜特性，又兼具金属板材特性的新型复合材料。由于覆膜铁的生产工艺简单，生产工艺性良好，兼具耐腐蚀、抗锈蚀、化学性质稳定等优点，而且其原材料环保无毒，在生产的过程中不含废气，不会产生污染，与马口铁相比，生产成本也大大降低，目前已经逐渐成为替代马口铁产品，具有良好的发展前景。

覆膜铁采用电磁感应加热辊对表面进行加热，当基板经过加热区域温度达250℃以上，立即加压，通过多层共挤方式，在多层结构的有机聚酯膜达到其熔点后迅速与镀铬铁表面贴合，经冷却后形成覆膜铁产品。覆膜铁结构如图1所示。覆膜铁主要的组成部分就是覆在表面的有机薄膜，其多采用的薄膜包括PP膜、PC膜、PE膜以及PET膜，由于PET膜的成型性较好，同时具有良好的耐磨性，且易于进行涂刷印制等，故覆膜铁表面通常为PET薄膜。

目前，德、美、英、日等国家目前都已经掌握了较为成熟的覆膜铁生产技术，其中，日本的覆膜铁技术最为成熟，所拥有的生产线也最多。我国对于覆膜铁生产技术的研究尚处于初期阶段，比如无锡的一家公司虽研制出了一种在低温条件下在镀铬板上粘合聚酯薄膜的方法，但生产的覆膜铁在性能上较国外生产的覆膜铁仍有一定的差距，在食品及饮料包装的领域不能完全应用。宝武集团宝钢股份有限公司拥有着国内生产速度最快、板材厚度最薄的镀铬板专用生产线，采用高温、高压力挤压的工艺在镀铬板表面覆盖一层塑料薄膜。覆膜铁核心工艺为镀铬基板加热均匀性、覆膜温度与覆膜压力等与覆膜速度及基板规格的良好匹配，其关键性能指标是PET膜与镀铬板材之间的结合强度问题。

由于生产技术水平限制，覆膜铁表面有机膜与基板的结合力不强的问题，成为国内覆膜铁发展的一个瓶颈。此外，目前技术不能及时有效、快速的表征覆膜铁结合力，也限制了覆膜铁的技术进步和生产效率。因此，需要找到一种能够快捷有效评价有机膜与镀铬基板结合力大小的评价方法，以便在实际生产过程中能够快速准确找出结合力不达标的劣质产品，增加成型产品的合格率，从而提高产线的生产效率，这对增强覆膜铁在实际应用领域的产品竞争力具有深远意义。目前现存对镀铬板与薄膜结合力的评价方法主要集中在电化学测试，这些方法操作较为复杂，无法快速有效的获得镀铬板对于薄膜的附着力参数，尤其是在工业生产中，影响生产的连续性。

发明内容

根据上述提出的技术问题，本发明提供了一种快速、有效、准确的检测方式，对PET膜与镀铬板之间的结合力进行评估。

本发明通过用环氧树脂模拟PET膜对镀铬板表面进行结合力测试。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为高聚合物，由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来；环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。环氧树脂与PET膜在结构上具有相似性，故本发明通过在镀铬板表面涂覆环氧树脂，模拟PET膜与镀铬板的结合，从而对膜层的结合力的差异进行对比。采用热振实验来衡量镀铬板表面与有机膜的结合能力，热振是材料表面处理后的一种检验方法，将受检试样在一定温度下进行加热，然后使之骤然冷却，便可测得镀层的结合力，这是由于基材和镀层的热膨胀系数不同而发生变形差异引起的。

本发明采用的具体技术手段如下：