新闻资讯
NEWS CENTER
气相防锈塑料薄膜的发展与可持续发展探讨
发布时间：
2020-08-20 16:33
1.金属气相防锈原理
1.1金属的腐蚀
金属材料由于与其所处环境介质发生化学或电化学作用而引起变质和破坏，这种现象称为腐蚀。根据金属腐蚀的反应机理，腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而产生的破坏;化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。其中， 电化学腐蚀是最常见、最普遍的腐蚀，因为只要组成环境的介质中有凝聚态的水存在，金属的腐蚀就会以电化学腐蚀的形式进行。
1.2气相防锈塑料薄膜的防锈原理
气相防锈塑料薄膜的防锈防锈作用其实是气相防锈剂以塑料薄膜为载体发挥防锈作用的。气相防锈剂即气相缓蚀剂(简称VCI或VPI)能够在常温常压下直接汽化(或升华)，在常温常压和相对封闭的条件下，气相防锈剂利用其本身的材料特性和高分子树脂分子结构的差异起到升华作用，即气相防锈剂在塑料薄膜包装内部作稳定而均匀的迁移，随之汽化，其汽化扩散的气体逐渐达到饱和状态。气相防锈剂会弥漫浸附着在塑料薄膜包装内的金属制品表面和构件内部，形成致密而透明的气态保护层，以阻止金属被腐蚀。而且因为防锈剂分子是以气体状态存在的，具有无孔不入的功能，不管金属制品内外部的形状多么复杂，其防锈气体仍可有效地附着于金属构件的内外表面部位，阻止金属制品的氧化，从而获得理想的防锈效果。
2.气相防锈塑料薄膜的发展现状
气相防锈塑料薄膜是将缓蚀剂以一定方式加到塑料薄膜中而形成的一种防锈包装材料。早期主要以涂敷型防锈膜为主要代表，随着加工工艺的革新，目前成熟的气相防锈塑料薄膜产品是经挤出吹塑加工而成，即VCI以微粉形式加入到与之相容性良好的高分子树脂中，经挤出造粒制成VCI塑料母粒，藉此母粒添加到聚烯烃树脂中，再经挤出吹塑制成薄膜。现在市场上常用的是将防锈母粒和聚乙烯(PE)树脂等通
过一定的工艺吹塑成不同规格的塑料薄膜。例如苏州启阳防锈科技有限公司就是采用其自主研发的气相防锈母粒与LDPF树脂混合采用国际先进三层共挤吹膜生产线吹塑制成。
上世纪九十年代末，我国拥有了气相防锈塑料薄膜制造的自主知识产权，打破了国际上的技术垄断，实现了气相防锈塑料薄膜的国产化，使该材料得到迅速普及应用。随着应用领域的不断扩展,对气相防锈塑料薄膜的性能要求也呈多功能化。
按功能和结构可分为如下主要型式：
普通多金属用气相防锈塑料薄膜：气相缓蚀剂微粉均匀分散在塑料薄膜中形成的产品，结构简单，用量最大;
抗静电型：在普通型防锈薄膜中加入抗静电剂而形成的具有抗静电功能的塑料薄膜，主要用于有抗静电要求的电子、电器产品和设备防锈包装;
拉伸型：具有超高伸长率，耐穿刺，具有自粘性，可用于金属部件的贴体紧密缠绕包装;
收缩型：遇热可收缩的防锈薄膜，主要用于金属件的紧固包装;
增强型：通过复合高强材料而制成的具有高强度(如拉伸强度、戳穿强度、撕裂强度等)的复合材料，广泛应用于重型金属制品防锈包装;
高阻隔型：通过多层共挤或复合而制成的具有高阻隔性能的薄膜，如铝塑复合型防锈膜等，该类材料具有低透湿度、低透气性等特点，尤其适用于高精密、高附加值产品的长期封存防锈。
气相防锈塑料薄膜具有很多纸类产品所不具备的特点，如透明、美观、防水、耐油、密闭性好、可回收再利用，环保等，广泛应用于机电、汽配和武器装备等领域。
3.气相防锈塑料薄膜的可持续发展
3.1产品规划，坚持可持续发展
安全、环保、可持续发展型产品已经体现在生产、生活等各个领域。实施绿色包装，对产品进行绿色设计是世界各国努力的方向和关注的重点。作为先进防锈包装技术的代表，气相防锈塑料薄膜的绿色设计应着重从选用安全、高效、多功能的气相缓蚀剂，选择可回收再利用或可降解的载体材料，采用创新的制造工艺，对废弃物进行有效的回收再利用，实现绿色气相防锈塑料薄膜包装的设计目标。
3.2选用安全、高效的原料，打造绿色源头
3.2.1气相缓蚀剂的选用，坚持多元化、高效能、绿色环保
气相缓蚀剂的种类有很多种，下面每一类列举一种物质来说明：
|
类别 |
缓蚀剂 |
作用金属 |
危害性 |
单独使用 |
|
有机胺及其盐类 |
六次甲基四胺（乌洛托品） |
黑色金属、铝合金 |
无明显毒性 |
可以 |
|
有机酸及其盐类 |
3,5-二硝基苯甲酸六次甲基亚胺 |
万能气相缓蚀剂 |
无明显毒性 |
可以 |
|
亚硝酸盐类 |
亚硝酸钠 |
黑色金属 |
有毒 |
可以 |
|
碳酸盐类 |
碳酸环己胺 |
钢、铸铁 |
无毒 |
可以 |
|
杂环化合物 |
苯并三氮唑 |
铜、银 |
无毒 |
可以 |
|
铬酸盐类 |
铬酸环己胺 |
钢、铜、铝、锌 |
有毒 |
可以 |
一种气相缓蚀剂单独使用效果不是很好，且效用单一，将不同的气相缓蚀剂复合使用效果会更好，例如将乌洛托品与苯甲酸钠、亚硝酸钠复配使用，能够综合这三者的优势作用，对金属适用范围广，缓蚀效果更理想，作用时间更长。根据国家环保要求包装材料中以下物质为限制性物质：Cd镉、Pb铅、Hg汞、Cr六价铬、多溴联苯、多溴联苯醚、邻苯二甲酸酯、多环芳香烃、卤素、全氟辛酸盐类和脂类、聚氯乙烯等物质。
基于环境保护和可持续发展战略的需要，工业缓蚀剂不仅要求缓蚀性能好，还要求安全环保，对环境和人类不产生危害和不良的影响，提出环境友好型缓蚀剂的研发与开发。肉桂醛、苯甲酸盐、脂肪酸、脂肪胺、羧酸盐、葡萄糖酸及其盐类、氨基酸衍生物类、硅酸盐、磷酸盐等等都为环境友好型气相缓蚀剂。
3.2.2塑料原料树脂，坚持选用功能性、环保型材料
常用的塑料原料及功能见下表：
|
学名 |
简称 |
中文学名 |
俗称 |
用途 |
|
Polyethylene |
PE |
|
食品包装袋、餐具 |
|
|
Polypropylene |
PP |
百折胶，塑料 |
微波炉餐盒 |
|
|
High Density Polyethylene |
HDPE |
硬性软胶 |
清洁用品、沐浴产品 |
|
|
Low Density Polyethylene |
LDPE |
|
保鲜膜、塑料膜等 |
|
|
Linear Low Density Polyethylene |
LLDPE |
|
|
|
|
Polyvinyl Chloride |
PVC |
聚氯乙烯 |
搪胶 |
很少用于食品包装 |
|
Polyethylene Terephthalate |
聚酯 |
矿泉水瓶、碳酸饮料瓶 |
||
|
Polybutylene Terephthalate |
聚对苯二甲酸丁酯 |
|
|
|
|
Polyamide(Nylon 6.66) |
尼龙 |
|
||
|
Polycarbonates |
聚碳酸树酯 |
防弹胶 |
水壶、水杯、奶瓶 |
|
|
Polyacetal |
聚甲醛树酯 |
赛钢、夺钢 |
|
|
|
Polyphenyleneoxide |
Noryl |
|
||
|
Polyphenylenesulfide |
聚亚苯基硫醚 |
聚苯硫醚 |
|
|
|
Polyurethanes |
PU |
聚氨基甲酸乙酯 |
聚氨酯 |
|
|
Polystyrene |
PS |
|
碗装泡面盒、快餐盒 |
3.3包装废弃物处理，坚持循环利用，可持续发展
开发可降解塑料载体。使用可降解树脂材料作为气相缓蚀剂的载体，生产可降解气相防锈塑料薄膜，从源头杜绝包装垃圾污染。
包装废弃物的回收利用是目前世界绿色包装和循环经济最重要的一个方面，防锈包装的回收利用具有良好的经济效益和生态效益。鉴于气相防锈塑料薄膜的种类较多，回收处理上应分类收集和处理，方便再利用。应加大在废弃气相防锈塑料薄膜的回收再利用方面的技术和资金方面的投入。
4.气相防锈塑料薄膜的可持续发展展望
气相防锈塑料薄膜作为一种新兴的产品和技术，在金属防腐领域发挥越来越重要的作用，在环境保护和可持续发展的要求下，气相防锈塑料薄膜会有以下发展趋势：气相防锈薄膜用缓蚀剂向通用、高效、无毒环保方向发展。适用于多金属防锈保护的通用型不含亚硝酸盐等有害物质的气相防锈薄膜制品;向着产品结构多样化、形式多元化、基材树脂多样化方向发展，例如气相防锈生物降解膜、聚醋酸乙烯防锈膜等。
参考文献：
[1]张大全.气相缓蚀剂及其应用[M].北京：化学工业出版社.2007.5.
[2]蒋伟，龚敏，赵金平.天然植物绿色缓蚀剂的研究进展[J].腐蚀科学与防护技术，2007，19(4)：278—281.
[3]孙凯.气相防锈塑料薄膜的发展趋势及改进方向[期刊论文].塑料包装.2014(3).
[4]刘宏,唐艳秋,沈萍,白芳,周显良,赵柏东.气相防锈包装材料的绿色设计[期刊论文].2010.07.002.
[5]吴荫顺，郑家燊.电化学保护和缓蚀剂应用技术[M].北京：化学工业出版社.2005.6.
上一页
下一页
相关新闻
VCI防锈纸是金属制品防护领域中广泛应用的功能性包装材料，依托气相缓蚀技术实现对金属表面的长效防护，在机械制造、汽车零部件、电子元件、五金工具、冶金材料等众多行业的存储和运输环节中，都能看到它的身影。传统金属防锈常依赖涂油、包裹干燥剂等方式，不仅操作流程繁琐，后续还需要额外的除油清洁工序，无形中增加了人工和时间成本。VCI防锈纸的出现，为金属防锈提供了一种更简便、更适配现代生产节奏的解决方案，帮助用户在不同场景下降低防锈操作的综合投入。VCI防锈纸以普通包装纸为基材，通过特殊工艺将气相缓蚀剂均匀涂布在纸张表面，依托常温下的自然挥发特性，在密闭包装空间内形成充满防锈因子的环境。这些缓蚀因子会在金属表面形成一层致密的分子级保护膜，将金属与空气中的水分、氧气以及其他腐蚀性介质隔离开，抑制金属表面发生电化学反应，从而实现防锈效果。不同于传统防锈方式需要直接接触金属表面才能生效，VCI防锈纸的气相防
工业生产和仓储物流环节中，金属部件和设备的防锈防护，一直是保障产品品质、降低运维损耗的关键环节。从电气控制柜内部的精密金属元件，到仓储车间里长期存放的金属工件，再到长途海运过程中的成套工业设备，潮湿空气、盐雾环境和昼夜温差带来的凝露，都可能让金属表面在短时间内出现浮锈，影响后续的正常使用。VCI防锈盒作为一种针对性的气相防锈装置，凭借无接触、全覆盖的防护特性，正在成为很多工业场景里替代传统防锈方式的新选择，为密闭空间内的金属部件提供稳定的阻锈保护。VCI防锈盒的核心防护逻辑，依托于气相缓蚀物质的自然挥发特性。将其放置在相对密闭的空间内之后，盒体内的防锈物质会缓慢挥发出缓蚀粒子，这些粒子会随着空气流动扩散到空间的每一个角落，主动吸附在所有金属部件的表面，形成一层连续的超薄保护膜。这层保护膜能将金属表面与空气中的氧气、水分子和腐蚀性盐离子隔离开来，从根源上阻断金属发生氧化锈蚀的反应路径，不需要
防锈膜袋在金属防护场景中的核心优势与实用特点在金属工件的全流程储运防护体系中，防锈膜袋作为气相防锈技术的典型落地载体，凭借区别于传统防锈方案的诸多实用特性，正在成为越来越多制造企业优化工件防锈流程的优先选择。它跳出了传统防锈手段依赖直接接触涂抹防护的逻辑，依靠气相缓蚀成分的空间扩散特性，为金属工件提供无死角的密闭防护，适配当前产业链中复杂多样的工件流转场景。防锈膜袋的核心特点之一，是可以实现无接触式的全域防锈覆盖。传统的防锈油、防锈脂类防护方案，需要人工将防护介质均匀涂抹在工件的外表面，对于带有深盲孔、细密缝隙、复杂异形曲面的工件，人工涂抹很难完全覆盖所有隐蔽位置，很容易在遗漏的点位出现局部锈蚀。而防锈膜袋在密闭空间内释放的气相缓蚀分子，可以自主扩散到袋内的每一处空间，哪怕是工件内部的细小孔洞、堆叠工件之间的贴合缝隙，都能获得均匀的防锈层覆盖，不需要人工对每一个细节位置进行逐一处理，大幅降
PE缠绕膜：货物集装化运输的通用柔性包装材料在物流仓储、生产制造、商贸流通等众多涉及货物转运与堆存的场景中，零散货物的单元化固定、托盘货物的整体防护，是保障货物在运输、堆存过程中不出现散落、倾倒、表面污损的关键环节。传统的绳索捆绑、打包带固定方式，操作繁琐且防护覆盖不完整，很容易在长途运输过程中出现货物移位、散落的问题。PE缠绕膜以聚乙烯树脂为主要原料，经过挤出流延工艺加工而成，凭借拉伸回缩性好、自粘适配性强、使用便捷的特性，成为当下货物集装化包装领域应用十分广泛的柔性包装材料，为各类托盘货物、零散货品的转运与仓储提供可靠的外层防护。从实际使用的功能维度来看，PE缠绕膜的拉伸自粘特性可以很好地完成货物的整体捆扎固定。薄膜在被拉伸延展后，依靠自身的回缩力紧紧包裹在托盘货物的外层，把原本零散的多个单件货物紧紧束缚成一个整体单元，避免货物在运输过程中因为颠簸、晃动出现散落、倾倒的情况。薄膜表面自
防锈膜袋在金属件储运中的应用与日常使用要点防锈膜袋是金属制品流通环节中常用的一类防护包装材料，依靠薄膜本身的复合结构特性，为袋内的金属工件提供稳定的防锈环境。在机械零部件、五金配件、精密金属构件等产品的仓储和长途运输过程中，这类包装材料能够有效降低外界环境因素对金属表面的影响，减少锈蚀情况的发生，帮助相关行业降低金属产品在流转过程中的损耗。在机械制造行业的零部件流转场景中，防锈膜袋的应用十分普遍。很多工厂生产完成的精密机械零配件，在进入总装工序前需要在中转仓库存放一段时间，期间如果环境湿度出现波动，金属工件表面很容易出现细微的锈迹，影响后续装配的精度。将清理干净的金属工件装入防锈膜袋密封后，袋内会形成相对稳定的小环境，减少外界水汽、腐蚀性气体与金属表面的直接接触，让工件在中转存放期间保持表面状态完好。不少对外供应的机械零配件，在长途运输过程中会经历不同的气候环境，温差变化容易在包装内部形成
防锈膜袋：金属制品仓储与运输中的可靠防护选择在机械制造、五金加工、汽车零部件生产等众多行业中，金属制品在仓储与运输环节面临着锈蚀的困扰。潮湿的空气、温差变化、接触汗液等因素都可能导致工件表面出现氧化痕迹，影响产品的外观品质与后续使用性能。防锈膜袋作为一种针对金属防锈需求设计的包装材料，正在被越来越多的加工企业与物流环节纳入常规防护方案，为金属制品提供了一种简便实用的防锈解决途径。防锈膜袋的核心原理在于通过多层复合薄膜结构，将防锈成分均匀覆盖在金属制品表面，同时阻隔外部水分、氧气与金属的接触。袋体通常由防锈膜与普通薄膜复合而成，内层的防锈成分能够在密封环境中缓慢挥发出防锈因子，在金属表面形成一层肉眼难以察觉的保护膜，从而抑制氧化反应的发生。这种包装方式操作简单，无需额外涂抹防锈油或使用复杂的防护设备，适合大批量工件的批量防护。在机械零部件的生产加工场景中，防锈膜袋的应用十分普遍。从车床加工完
