CN101109740A - 一种复合膜材料结构的剖析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及对未知热熔膜结构材料成分的分析方法，具体地说是用于汽车内饰件用热熔膜的材质组成结构的鉴别与分析。其步骤包括：从生产商了解热熔膜的结构是单层相同材质还是多层不同材质。若是多层不同材质，先对样品的上下表面进行全反射红外光谱测试，确定上下表层成分。然后对样品进行透射红外光谱测试，确定整个样品的成分组成。对照全反射红外光谱和透射红外光谱的分析结果，从而确定样品中间层的成分。最后通过差热分析扫描仪(DSC)测试样品各成分的熔融温度范围。该方法对鉴别不同结构的热熔膜具有一定的通用性，对正确选择热熔膜、改进生产工艺和回收工艺具有很大的帮助。
Description
技术领域
本发明涉及对未知热熔膜结构材料成分的分析方法，具体地说是用于汽车内饰件用热熔膜的材质组成结构的鉴别与分析。
背景技术
随着汽车整车行业和汽车部件的生产工艺的不断发展，汽车整车对部件的要求越来越高，因此对汽车部件具体性能的要求也越来越具体和明确。通气污染性就是其中一种特别提出的性能要求，该性能要求评价在部件通气状态下表面吸附杂物后对表面的污染程度。通常通气污染性的主要影响因素为面料和部件中所使用的热熔膜的选择，而热熔膜的功能主要为粘结面料和基材或其它物质。工艺温度升高，粘结性升高，但同时通气污染性能也降低。因此热熔膜的成分的确定对改进汽车内饰件制作工艺和提高部件性能起到关键性的作用。另外，在汽车内饰件制作过程中必然会产生很多的废料和边角料，分析热熔膜的成分对回收废料和边角料的工艺的确定具有很大的帮助。此外，在选择热熔膜时，尽量选择环保型的热熔膜也符合全球环保的趋势。
发明内容
本发明提出了一种复合膜材料结构的剖析方法，以便从部件性能、生产工艺、回收工艺以及环保等方面综合考虑，选择适当的热熔膜；同时，该方法具有比较强的通用性。
按照本发明提供的技术方案，复合膜材料结构的剖析方法包括以下步骤：
1、从热熔膜的生产商初步观察和了解热熔膜是单层相同材质还是多层不同材质，但是成分未知。
2、若是单层相同材质，直接采用红外光谱仪对该样品取样进行分析，确定其成分组成。然后，采用差热分析扫描仪(DSC)测试样品成分的熔融温度范围，除进一步确定成分外，还有助于我们优化工艺参数，尽可能节约能源。
3、若是多层不同材质，先对样品的上下表面进行全反射红外光谱测试，确定上下表面材料的成分，然后对样品进行透射红外光谱测试，确定整个样品的成分组成。对照全反射红外光谱和透射红外光谱的分析结果，从而确定样品中间层的成分。最后通过差热分析扫描仪(DSC)测试样品各成分的熔融温度范围。
4、根据红外光谱和DSC的分析结果，在不同温度下(熔融温度前后)对热熔膜进行热处理，冷却后在光学显微镜下观察各部分的晶相变化，进一步确定样品成分，从而优化工艺参数。
本发明的特点是对鉴别不同结构的热熔膜具有一定的通用性，通过采用红外光谱，DSC以及光学显微镜三种方法相结合，能有效地、比较全面地鉴别出热熔膜各部分的成分组成及结构组成，对正确选择热熔膜、改进生产工艺和回收工艺具有很大的帮助。
附图说明
图1为热熔膜上表面的全反射(ATR)红外光谱图。
图2为热熔膜的下表面全反射(ATR)红外光谱图。
图3为热熔膜的透射红外光谱图。
图4为热熔膜的DSC曲线图。
图5.a是原始热熔膜的显微镜照片。
图5.b是在135℃下热处理2min后复合膜的显微镜照片。
图5.c是在150℃下热处理2min后复合膜的显微镜照片。
图5.d是在240℃下热处理2min后复合膜的显微镜照片。
具体实施方式
1、取某顶棚热熔膜作为分析样品，从生产商了解到该热熔膜为三层热熔膜。
2、对样品的上下表面进行全反射红外光谱测试，所得到的谱图如附图1和2所示，经过比对分析，得出上下表层的物质都是聚乙烯(PE)。
3、通过对样品进行透射红外光谱测试(如附图3)，分析得出整个热熔膜热熔膜中除了PE外还有聚酰胺(PA)，并可能存在EVA。
4、通过DSC测试(如附图4)，可以看出分别在大约89℃、117℃和220℃处出现吸热峰，而这三个温度恰恰是EVA、PE、PA的熔融特征温度，由此可以进一步确定这种热熔膜，是由三种材质组成的，即EVA、PE、PA。
5、通过光学显微镜观察到(如附图5)，该热熔膜在110℃热处理后表面没有任何变化，120℃热处理后表面有小部分熔融而中间层有晶相，135℃热处理后表面熔融部分扩大而中间层仍有晶相，直到220℃以上热处理后，表面熔融中间层晶相完全消失。这进一步有效的证明了，该种热熔膜具有以下的组成结构：中间层为PA，两侧为PE，而PE和PA之间通过EVA黏结。
这样的分析结果不但告诉我们这种热熔膜的材质组成和结构组成，而且还指导我们制定相应的工艺方案，也解释了为什么该种热熔膜在保证了黏结功能的情况下仍能确保通气污染性合格。
图5中的a是原始热熔膜(即复合膜)的显微镜照片(250倍)；
b是在135℃下热处理2min后复合膜的显微镜照片(250倍)，可见表层有熔融现象，中间层仍保持晶态取向，表示未熔；
c是在150℃下热处理2min后复合膜的显微镜照片(250倍)，可见表层有熔融现象，中间层仍保持晶态取向，表示未熔；
d是在240℃下热处理2min后复合膜的显微镜照片(250倍)，可见所有晶态取向均消失，表示此时中间层已开始熔融。
Claims (2)
1.一种复合膜材料结构的剖析方法，包括以下几个步骤：
a、通过观察，初步了解热熔膜是单层相同材质还是多层不同材质；
b、若是单层相同材质，直接采用红外光谱仪对该热熔膜的样品进行取样分析，确定其成分组成；然后，采用差热分析扫描仪测试样品成分的熔融温度范围；
c、若是多层不同材质，先对热熔膜样品的上下表面进行全反射红外光谱测试，确定上下表面材料的成分；然后对该样品进行透射红外光谱测试，确定整个样品的成分组成；对照全反射红外光谱和透射红外光谱的分析结果，从而确定样品中间层的成分；最后通过差热分析扫描仪测试样品各成分的熔融温度范围。
2.如权利要求1所述复合膜材料结构的剖析方法，其特征是：根据红外光谱和差热分析扫描仪的分析结果，在熔融温度前后的不同温度下对热熔膜进行热处理，冷却后在光学显微镜下观察各部分的晶相变化。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN101236155B (zh) * | 2008-03-06 | 2011-06-29 | 复旦大学 | 一种检测逐层组装复合膜从基材上脱离情况的方法 |
| CN107367479A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-11-21 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种固体薄膜检测装置 |
| CN110118743A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-13 | 上海市质量监督检验技术研究院 | 一种食品包装用多层复合膜材质的分析方法 |
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