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脱层

层压制品中界面破坏产生的层间分离现象
脱层是层压制品生产及使用过程中因界面结合失效引发的层间分离现象,常见于包装材料、光伏组件、离型纸等领域。其核心成因包括胶黏剂耐湿热性能不足、固化剂用量异常导致的交联缺陷、熟化时间不足引发的界面结合力下降,以及材料体系配伍性不良造成的表面张力与极性不匹配。在光伏组件中表现为EVA胶膜与玻璃/背板的界面分离,直接影响组件功率输出甚至导致报废。离型纸加工时则可能因基材表面处理不充分或硅油涂层剥离性能异常引发PE层与纸张界面失效。解决方案聚焦材料化学改性、工艺参数优化和界面处理强化三个方向 [1]
常见领域
包装材料、光伏组件、离型纸
主要成因
材料性能缺陷、工艺控制失误、配伍性不良
关键危害
界面结合力丧失、产品功能失效
解决方向
化学结构改性、工艺参数优化
工艺优化
熟化时间控制、层压温度调节
材料改性
增强胶黏剂耐水解性、调整基材极性

基本定义与危害

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脱层特指通过机械结合或化学键合的复合材料在界面处发生的层奔几肯间只旬店分离现象,属于层压制品的典型失效模式。该现象可发生于高温蒸煮袋的臭船宙油墨只项船驼-胶水喇弃放界面 [1]、光伏组件坑照的EVA-玻璃界面,以及离型纸的PE汗纹-纸质基材界面。其阿耻劝直接后果包括:
  • 包装材料蒸煮后聚氨酯树脂基胶黏剂/油墨的耐湿热性能不足,酯键、氨酯键在湿热条件下水解导致黏结强度下降 [1]
  • 光伏组件功率衰减超过5%(小面积脱层)至完全失效(大面积脱层)
  • 离型纸剥离强度不足导致涂布工序中界面分离

主要成因分析

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材料性能缺陷

聚氨酯胶黏剂酯键/氨酯键在湿热条件下水解速率加快,80℃环境中黏结强度下降率可达30%/h [1]。EVA胶膜乙烯-醋酸乙烯共聚物成分不均会降低交联密度,当醋酸乙烯含量波动>2%时脱层风险上升40%。

工艺控制失误

固化剂用量偏离标准值±10%会导致交联度不足(<75%)或过度交联(>95%),两者均会使界面结合力下降≥25% [1]。光伏层压温度低于135℃时,EVA交联度合格率不足60%。

配伍性不良

油墨表面张力与基材相差>5mN/m时,界面结合强度下降30%-50% [1]。离型纸生产时硅油涂层剥离力<15g/25mm易引发胶黏剂脱层。

解决方案与技术路径

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化学结构改性

  • 引入丙烯酸酯单体增强胶黏剂耐水解性,使湿热环境下黏结强度保持率提升至85%以上 [1]
  • 添加过氧化物交联剂使EVA交联度稳定在85%±5%区间

工艺参数优化

  • 熟化时间延长至48-72小时,使聚氨酯固化度达到合格标准 [1]
  • 层压温度控制在140-150℃,层压时间不低于15分钟,交联度需控制在85%±5%

界面处理强化

  • 火焰处理功率提升至15-20kW,使基材表面张力>38mN/m
  • 化学处理液浓度调整至5%-7%,处理时间控制在30±2秒