可剥性塑料

    可剥性塑料是以塑料为基体材料，添加矿物油、增塑剂、防锈剂、稳定剂和防霉剂等，通过加热或溶解制备。用浸、涂、刷和喷等方法将其涂在产品上，待冷却或溶剂挥发后，形成一层塑料薄膜层，可防止金属免受腐蚀或刮伤。在启封时可以将此塑料膜从基体表面剥掉，所以称之为可剥性塑料。可剥性塑料是上世纪40年代开始的一门防锈技术。当时，英美等国为了寻求长期有效的防锈方法存储军工装备，研究成功了“茧式”包装，用于野外储存的武器、弹药、飞机、火箭和导弹等，防止发生锈蚀。这种防锈技术，陆续又改进为“套式”包装。发展至今，可剥性塑料的应用已很广泛，除用于战备外，还可用于黑色金属、有色金属材料及制品I的长期封存和短期防锈。某些既需防锈、又易碰伤划伤的精密零部件，如齿轮、主轴、模具、量具、刀具以及大型铝板等都适于采用此法。由于具有可剥的特性，还可用于一些非防锈场合，如喷漆或喷砂时可作为遮敝材料，金属板做重负荷绞加工时对金属面的保护，冲压成型时可用于保护抛光过的金属表面，电镀中用作绝缘保护材料，还有大理石在镜面加工后，为在搬运中保护精加工面而涂覆可剥性塑料等。
    1、热熔型可剥性塑料
    将树脂加热熔化后，添加其他辅助材料混熔在一起，形成柔软的固体塑料。基体材料是由醋酸丁酸纤维素或乙基纤维素所组成，所以在应用时需要先将其加热成液体，温度一般控制在180~195℃，再将零件放置液体中3～5s，室温冷却后即形成1~3mm厚的膜层；而当不需要时，可以将塑料剥离。由于热熔型可剥性塑料的成本较高，一般适用于医用外科工具、齿轮和车辆的贵重零部件；带有刃口的工具以及表面光洁度或精度较高的量具等。热熔型可剥性塑料不宜在不能经受浸涂较高温度的物品上采用。由于热熔型可剥性塑料的配方、选料及配制要求较为严格，在工业中大批量应用受到限制。
    2、溶剂型可剥性塑料
    将树脂溶于有机溶剂里，再与其他辅助材料配在一起，常温下可形成液体塑料。一般由过氯乙烯、聚苯乙烯为基体材料配置而成。使用时无须加热，可用浸、刷、喷等方法进行涂抹，而后自行干燥一段时间即可。溶剂型可剥性塑料一般是由成膜物质、增塑剂、稳定剂、缓蚀剂、防霉剂、润滑剂以及混合溶剂配制而成。溶剂型可剥性塑料又称为涂装型可剥性塑料，多以乙烯类树脂如聚苯乙烯、过氯乙烯和聚氯乙烯等作为成膜物质。溶剂型可剥性塑料价格较低，施工方便，主要用于短期中间防锈。由于可冷涂，多用于大型机械制品的保护，如汽车、船舶、飞机等；中间制品及半成品表面防锈与物理保护；工具类防锈；电器设备的防锈防潮；建筑材料中装饰与家用金属保持；化工厂及海滨工业区对各种金属制品的防腐蚀、防盐雾及防潮等。
    3、可剥性塑料的不同成膜物质配方
    3.1通用塑料
    通用塑料即五大通用合成树脂：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和ABS。因其来源广，价格便宜，可剥性塑料的成膜物质多数选择通用塑料。
有研究以聚苯乙烯树脂为母体成膜材料，用苯，甲苯和乙酸乙酯配成混合溶剂，并通过对比实验对增塑剂、缓蚀剂进行选择，减少了实验次数，达到了实验目的。并对所得的涂膜通过湿热、盐雾等试验进行性能测试，其膜具有较强的韧性和一定的平滑性，耐潮，耐腐蚀，对基体金属起良好的防腐蚀作用，并且具有一定的机械保护性能。其涂覆工艺简单，固化条件要求低，可大面积剥离，具有一定的推广价值。
    也有学者研究对可剥性涂料常用的成膜物质进行对比和筛选，从聚氯乙烯、过氯乙烯、乙基纤维素、丙烯酸树脂、环氧树脂等中确定出附着力适中且价格较低的过氯乙烯树脂为可剥性涂料的成膜物质。为减低成膜材料聚合分子问引力、温度，增加塑性和降低脆性及玻璃化温度，使成膜物质在一定范围内优良好的柔韧性，加入增塑剂是很有必要的。其选用溶剂型的增塑剂邻苯二甲酸二丁酯和非溶剂型的植物油为联合增塑剂，效果良好。选择乙酸乙酯、二甲苯及丙酮为溶剂。选择80℃下蒸发很小的仪表油为润滑剂。为增强防锈性能，又添加了缓蚀剂。为适应在高温、高湿、腐蚀气氛较浓的环境中长期封存的要求，因此要求涂层要具有优良的抗氧化性、抗湿性、抗霉性和热稳定性能。经过试验对比筛选，最终选取苯基苯酚作抗霉剂、二月桂酸二丁基锡作热稳定剂以及其他助剂，加入这些助剂后，涂层的防护性和稳定性明显提高。
     3.2 热塑性弹性体
    热塑性弹性体(TPE)是一种介于橡胶和热塑性塑料特性的高分子材料，具有橡胶和塑料的双重性，广泛应用于汽车、电子电气、建筑和医疗等领域。
    随着我国核电、核能及核化学工业的迅速发展，该类工业的某些特殊部件、检修工具、夹具和仪器仪表等必须耐酸碱腐蚀、耐擦划、检修后易清洗。临时性的涂膜保护完成这些工艺要求后即可随时剥离。目前国内外研制的橡胶型可剥掩蔽涂料都是以含苯基的弹性体及其共聚物弹性体为基料，虽然它的掩蔽、耐腐蚀、耐辐照性能优良，但是与基底材料的附着力太差，涂膜易脱落，对物体底材起不到临时性的保护作用。有学者在进行了大量对比试验和检测后，以含有少量活性基和双键的含苯基聚丁二烯共聚物弹性体为基料，添加自行研制的自催化型室温固化复合型固化剂和耐酸性及耐辐照性能都良好的颜填料，制得的涂料具有优良的室温固化性能(4h实干)、优良的耐辐照、易清洗去污、可剥离的掩蔽涂层，其耐化学腐蚀性能优异。该类涂料还可用于电子工业印刷线路底板的加工以及航空、航天工业金属部件的化学加工过程的保护，医院放化疗单位的射线防护。
    世界各国对保护涂料及其配套产品的研究工作给予极大的关注。美国不仅有专门从事这种材料研究的单位和生产公司，而且自五十年代以来，发表了若干专利并研制了一系列产品。例如Mask 537和AC-850化铣保护涂料就是其生产的产品。某大学教授选择新一代高分子材料一SBS热塑性弹性体为基体材料，彻底摒弃传统的橡胶材料，筛选不同的添加剂自行制备了不同配方的可剥性化铣保护涂料。通过不同的实验和性能对比，分析了不同添加剂对保护涂料性能的影响。自制保护涂料的性能接近于美国AC-850，其外观呈均匀粘稠流体，无可见杂质，涂层透明，涂料流平性好，涂膜均匀，剥离强度大小适中，但浸蚀比数值偏大。
    3.3其他塑料
    有学者采用A树脂为主体，以乙醇或二甲苯为溶剂，制得溶液型可剥性塑料涂膜。并在钢表面做了实验，证明了保护涂膜具有良好的耐蚀性、耐候性，并能容易地被剥落下来。涂膜的均匀性直接影响到膜层的耐蚀性等，因此要求涂膜不能起泡。在文中讨论了涂膜起泡的原因，并提出了解决方法，这对从事可剥性塑料研究的工作者来说是一重要的经验。
    Richard J等在2005年一篇美国专利中研究了溶剂型可剥性塑料的构成。成膜物质从以下物质里选择：聚乙烯醇缩丁醛、苯乙烯一丁二烯共聚物、苯乙烯一丙烯酸脂共聚物等。成膜物质的选择时，要考虑树脂的硬度，热稳定性，可挠性等。通过对比试验，确定分子量在5000~500000之间的聚乙烯醇缩丁醛为最佳的成膜物质，其含量为20％最佳。溶剂为对环境友好的乙醇，占总体质量分数为50~85％为最佳。增塑剂为脂肪族的聚亚胺酯，含量在1~5％为宜。加入少量的硅土或者纤维素以及木炭粉等做为填料，调节加入量可以达到调节产品硬度的效果。产品可以刷涂、喷涂、蘸涂等，干燥时间取决于溶剂(水和乙醇)的挥发速度，而与树脂的氧化、交联等没有关系。产品中还含有抗菌剂、PH控制剂以及热稳定剂，三者含量总和为0.01~1%。基于此中产品具有一定的硬度和韧性，并且可以随时剥离，其应用范围很广，主要用于汽车、金属、玻璃、塑料等表面的临时保护和长期保护。
    Yamashita等在2003年的美国专利中发明了一种具有优异的防水性能的可剥性塑料。这种产品不需要任何加温即可在室温下干燥，这是一般可剥性塑料产品不能比及的。产品组成主要是具有核一壳结构的A、B、C三类丙烯酸共聚物。A的玻璃化温度为30℃，B为5℃，C为30℃。其中C是由多级聚合而成的。这种核一壳共聚物具有很好的抗冲击强度、韧性和耐潮性，主要应用于汽车等交通工具表面的临时保护，机械零件等工序间的保护等。汽车或者机械零件在用车船等运输时，难免会遭受摩擦碰撞或酸雨等，这样会带来很大损失。应用此种产品，塑料薄膜会紧密的粘附在材料表面，因塑料膜具有聚氯乙烯树脂溶剂型可剥性塑料的研制一定的强度和韧性，故会使损失降低。在不需要保护时，塑料会轻易剥下并且不会造成基体表面的伤害。