高阻隔材料的應用
高阻隔膜其實早已出現在日常生活中,目前的高分子高阻隔材料主要應用于食品與藥品包裝、電子器件封裝、太陽能電池封裝、OLED封裝
1、
食品與藥品包裝
食品與藥品包裝是目前高阻隔材料應用廣泛的領域。主要是為了防止空氣中的氧氣和水蒸氣進入包裝中使食物和藥品變質,而大大降低了其保質期。江蘇百瑞爾包裝材料有限公司研發的改性聚乙烯醇( PVA)水基涂布液GW7503,早已應用在百利包牛奶包裝膜上,且有多年的使用經驗 ,其阻隔性能根據使用需要可使氧氣透過量達到1cm3/m2?24h?0.1MPa以下,且不受濕度影響;涂布效果好,無需考慮其阻隔性,適合多類基材涂布。
2、
電子器件封裝
現代電子信息的快速發展,人們對電子元器件提出了更高的要求,向便攜性、多功能化發展。這就對了電子器件封裝材料提出了更高的要求,既要具有良好的絕緣性,又要能保護其不會受到外界氧氣和水蒸氣的腐蝕,而且還要具有一定的強度,這就需要使用到高分子阻隔材料。
一般電子器件對封裝材料阻隔性要求為水蒸氣透過率(WVTR)在10-1g/㎡/day,氧氣透過率(OTR)為1cm3 /㎡/day。
3、
太陽能電池封裝
由于太陽能常年暴露在空氣中,空氣中的氧氣和水蒸氣易對太陽能電池外面的金屬化層產生腐蝕作用,嚴重影響太陽能電池的使用。所以有必要對太陽能電池組件采用高阻隔材料進行封裝處理,這樣不僅可以使太陽能電池的使用壽命得到了保障,還增強了電池的抗擊強度。
太陽能電池對封裝材料阻隔性要求為水蒸氣透過率WVTR低于10-2g/㎡/day,氧氣透過率(OTR)低于1cm3/㎡/day。
4、
OLED封裝
OLED從開發初期起就被寄予了下一代顯示器的重任,但壽命過短一直是制約其商業化應用的一大難題,影響OLED使用壽命的主要原因是電極材料和發光材料對氧、水、雜質都非常敏感,很容易被污染從而導致器件性能的下降,從而降低發光效率。
為了保證產品的發光效率并延長其使用壽命,器件在封裝時一定要隔絕氧和水。
并且為了保證柔性OLED顯示器的使用壽命大于1000h,要求阻隔的材料的水蒸氣透過率(WVTR)低于10-6g/㎡/day,氧氣透過率(OTR)低于10-5cm3 /㎡/day、其標準遠遠高于在有機光伏、太陽能電池封裝以及食品、藥品和電子器件包裝技術等領域對阻隔性能的要求,因此選用阻隔性能十分優異的柔性襯底材料對器件進行封裝,才能滿足產品壽命的嚴格要求。
各應用領域對氧透過率和水蒸氣透過率的要求表
應用領域 |
水蒸氣透過率(WVTR) |
氧透過率(OTR) |
食品、藥品包裝 |
<10g/㎡/day |
<1cm3/㎡/day |
電子器件封裝 |
<10-1g/㎡/day |
<1cm3/㎡/day |
太陽能電池封裝 |
<10-2g/㎡/day |
<10-1cm3/㎡/day |
OLED封裝 |
<10-6g/㎡/day |
<10-5cm3/㎡/day |