PETG热收缩薄膜收缩率随时间变化的原因解析
前言
PETG（聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯）热收缩薄膜的收缩率会随着时间推移发生变化，主要与其分子结构特性、环境因素以及材料内部的物理松弛行为相关。
一、分子链的物理松弛（应力释放）
初始状态下，PETG薄膜在生产过程中通过拉伸定向形成高取向的分子链结构，内部存在残余应力，这是其具备热收缩性能的基础。长期存放时，分子链会发生局部松弛（应力释放），导致取向度降低，收缩能力下降，松弛速率受温度影响显著。
二、环境温湿度的影响
- 温度：
- 高温环境：促进分子链运动和应力松弛，可能引发结晶，使收缩率下降。
- 低温环境：抑制分子运动，收缩率变化减缓，但需注意低温脆性问题。
- 湿度：
- 增塑效应：水分渗透可能暂时提高收缩率。
- 水解风险：极端湿热条件可能引发酯键水解，破坏分子链，最终导致收缩性能劣化。
三、化学老化与降解
- 氧化降解：长期暴露于氧气或紫外线中，分子链断裂生成低聚物，材料变脆，收缩率稳定性下降。
- 添加剂迁移：增塑剂、抗氧剂等小分子添加剂可能随时间缓慢迁移至表面，导致薄膜刚性增加，收缩特性改变。
四、生产工艺与存储条件
- 拉伸工艺控制：拉伸比、冷却速率等参数影响初始取向度和残余应力分布，工艺不稳定性可能导致不同批次薄膜的收缩率衰减速率差异。
- 存储方式：
- 卷材内部长期受压区域可能发生局部应力松弛，导致同一卷膜不同位置的收缩率不一致。
- 堆叠存放时，热量积聚可能加速老化。
五、解决方案与优化方向
- 材料改性：添加抗水解剂、紫外吸收剂或提高分子量以延缓老化。
- 工艺优化：精确控制拉伸温度、速率及冷却过程，减少残余应力不均；采用热定型处理稳定分子链取向。
- 存储管理：保持环境温度≤25℃、湿度≤50%，避免阳光直射；控制卷材张力，定期翻动防止局部应力集中。
总结：PETG薄膜收缩率的时间依赖性是材料从非平衡态向平衡态转变的过程，通过材料配方优化、工艺精细化及科学存储，可有效延长其收缩性能的稳定性。
