气相防锈塑料薄膜的发展趋势及改进方向

孙 凯

(沈阳防锈包装材料有限责任公司)

气相防锈薄膜是近年发展起来的一种比较好的气相防锈包装材料，是将气相缓蚀剂以一定方式添加到塑料薄膜中而形成的一种防腐蚀包装材料，它是一种特殊的功能性薄膜［1］。气相防锈塑料薄膜的产生及发展历史较气相防锈纸晚，但与防锈纸相比，其不仅可以简化包装环节，还具有透明性、热塑性和气密性等优点，同时还可以回收再利用，节约资源，十分环保。目前作为气相防锈包装材料的主要产品之一，气相防锈塑料薄膜的研究和应用受到日益广泛的关注，市场占有率逐年上升。

1 国内外气相防锈塑料薄膜市场分析

1.1 国外主要气相防锈薄膜生产厂家分析

国外气相防锈薄膜技术发展较早，目前国际市场上气相防锈塑料薄膜生产企业技术成熟，竞争激烈，知名企业主要有美国cortec公司、zerust公司，德国branopac公司以及爱尔兰的metpro公司等。

(1)美国cortec公司

cortec公司成立于1977年，是一家致力于新型防腐材料研究、开发和生产的公司。经过多年的努力，其已经成为全球金属防锈技术的领导者，生产的450多种产品销往世界各地，在美国拥有五个工厂、在欧洲拥有一个工厂，并在70多个国家拥有销售渠道合作伙伴。产品广泛应用于石油化工、金属加工、电子设备、建筑、军事设备、海洋作业、汽车及零部件等领域。该公司部分产品不含亚硝酸盐，高效、无毒环保，且一些产品已获美国FDA认可，并为美国军方推荐产品［2］。目前国内主要代理商有上海斯太可新材料科技有限公司，上海贝达包装有限公司，烟台宝地防锈材料有限公司。

cortec公司产品多样，种类齐全。主要防锈薄膜产品有:普通气相防锈塑料薄膜，防锈袋、罩，高强气相防锈薄膜，气相防锈拉伸薄膜，气相防锈发泡材料，气相防锈抗静电膜，气相防锈面膜，气相防锈铝塑复合膜，气相防锈生物降解膜等。特色产品:VpCI -125薄膜产品，具有气相防锈、干燥以及抗静电多种功能;Corrlam 产品具有高阻隔性能，防潮以及耐高温;Eco-Corr Film 是cortec公司专利产品，具有气相防锈性能并且可以100%生物降解，转化为有机肥料，物理性能好于普通低密度聚乙烯防锈膜。

Cortec公司产品透明度良好，气味较低，外观和材料质感均较好。

(2)美国Zerust Excor公司

Zerust Excor公司为Northern Technologies International Corporation(简称北方化学)下设企业，主要提供防锈产品(防锈纸、防锈膜、防锈添加剂等)及相应的技术服务。该公司气相防锈薄膜产品种类齐全，安全可靠，可用于食品机械的防锈包装。天津洁乐特防锈技术有限公司是其在中国合资企业。ZERUST EXCOR的气相防锈膜产品已通过了美国FDA、美国联合试验室、FORD和BENZ的认证。防锈塑料类产品主要有:黑色金属用系列防锈膜，多金属用系列防锈膜，防锈拉伸膜，防锈收缩膜，防锈塑料罩，防锈气泡膜，高阻隔防锈膜等，其 VCI部分产品不含亚硝酸盐。其中，Zerust ICT 510-M22019产品满足MIL-PRF-22019D标准要求，2006年成为美军 QPL-20019采购单产品，该产物理性能优良，和普通防锈薄膜产品相比具有很好的冲击强度、撕裂强度以及热封强度。Zerust ICT 520-XF产品是一项新发明的气相防锈膜产品，强度是任何同类聚乙烯薄膜的两倍，质轻，撕裂强度和水蒸气透过性良好，适用于重型、大型或者不规则金属制品防锈保护。Zerust ICT 520-PV是该公司专利产品，基材树脂为聚醋酸乙烯，其柔韧，强度高，有衬里，以及具有良好的防水性能

ZERUST EXCOR公司产品透明度良好，气味较低，外观和材料质感均较好。

(3)德国的branopac公司

德国的Branopac公司始创于1875年，是目前欧洲最大的专业从事VCI气相防锈产品研发与生产的企业，是金属防锈领域的专家，其防锈产品在欧洲占据了80% 的市场份额，应用于汽车工业，机械工业和电子工业等众多领域。布兰诺公司的主要客户有奔驰、福特、宝马、欧宝、雷诺、大众、奥迪、博世等著名企业［4］。布兰诺工业包装材料(上海)有限公司是德国BRANOPAC在中国唯一的合作伙伴，负责Branopac公司的产品在中国的市场销售、技术服务。主要防锈产品:防锈纸、防锈膜、防锈液、防锈阻隔材料。部分产品不含亚硝酸盐。在中国主要应用于汽配行业，一汽、二汽、上海大众均是其客户。

Branopac公司产品产品透明度良好，气味较低，外观和材料质感均较好，但是通过防锈性能检测结果可知，德国的branopac无亚钠气相防锈膜气相和接触防锈性能均不理想。

(4)爱尔兰的metpro公司

METPRO GROUP是欧洲VCI高科技集团公司，该司开发研究中心设在爱尔兰，有博士级以上研究人员16名，是一家以技术及环保为基础，发展并制造金属保护系列产品的集团公司，是全球唯一全系列产品不含亚硝酸系致癌物质的企业。且产品对皮肤无刺激性，无毒，可以与食品间接接触。据介绍该公司所有防锈产品均达到欧洲和美国包装规范要求，防锈膜产品通过了欧洲BSFV机构检测认证。广泛用于汽车、航空、军事及钢铁企业［5］。上海三汰公司是其在中国的主要代理商。主要产品:单层或者多层防锈膜，LDPE或HDPE形式、增强型防锈膜、收缩防锈膜、超薄防锈膜。

MetPro公司的涂布技术已被广泛的应用到生产防锈淋膜产品上，广泛应用于钢卷防锈包装材料中。其气相防锈母粒淋膜产品已在欧美的一些钢厂得到使用，直接替代织物增强型气相防锈纸。

(5)韩国NOKSTOP CHEM LTD

该公司1996年成立，前身是 MICROMARK INTERATIONAL INC，2007年更名为 NOKSTOP CHEM CO，LTD，产品注册商标为"NOKSTOP"。主要服务于汽配和军事领域，在我国青岛建有青岛恩东包装材料有限公司。主要气相防锈薄膜产品有普通PE气相防锈膜，可降解气相防锈膜以及气相防锈拉伸薄膜。其中可降解薄膜产品在一定条件下，36小时开始降解，2-3年内完全降解。气相防锈拉伸薄膜的拉伸度可达到300%［6］。我司现有部分产品采用该公司防锈母粒产品，该母粒浓度高，加工的防锈膜产品，外观和透明度好，含亚硝酸钠。

1.2 国内主要气相防锈薄膜生产厂家分析

国内气相防锈薄膜相比于国外发展较晚，气相防锈薄膜企业发展参差不齐，发展较好的多为国外品牌代理和加工企业，国内企业多为小型企业，拥有自主研发能力的防锈包装企业除沈阳防锈包装材料有限责任公司外，仅有南通永余和北京隆凯达化工防锈技术有限公司。

1.2.1 国外品牌代理企业

国外品牌代理企业主要有上海斯太可新材料科技有限公司，上海贝达包装有限公司，烟台宝地防锈材料有限公司，天津洁乐特防锈技术有限公司，布兰诺工业包装材料(上海)有限公司，上海三汰公司，青岛恩东包装材料有限公司等，这些企业分别代理 cortec、zerust、branopac、metpro 以及韩国NOKSTOP CHEM LTD公司产品。该类企业产品外观，透明度均较好，且部分产品不含亚硝酸盐，防锈性能方面和国内同类产品相当，但其销售价格稍高，中国本土相关技术人员不足，系统解决问题能力较差，技术服务能力不及国内公司。

1.2.2 国内主要生产企业

(1)沈阳防锈包装材料有限责任公司

沈阳防锈成立于1989年，是专门从事以气相防锈材料为主的金属防锈防护材料研究、开发、制造和提供应用服务的国家级高新技术企业。秉承"以金属防锈防护事业为己任，通过系统解决方案和环保材料，为客户创造价值，为社会节约资源"的经营使命，在国内最早将气相防锈包装材料从军事装备应用扩展到冶金、装备制造、汽车、航天航空、电子元器件等国民经济中多个重要领域。同时实现企业的跨越式发展，在全国建立6个生产销售基地，两个研究中心，产能约占行业总产量的40%。2011年公司销售收入5.2亿元，资产总额4.8亿元，年产各类防锈材料近4万吨，现拥有沈阳、上海、广州、成都四个生产基地，产品和服务领域覆盖全国。不仅与宝钢、武钢、沈阳机床、中原内配、华为等国内行业代表性企业建立战略合作伙伴关系，产品还远销全球二十个国家和地区，第一大钢厂Arcelor公司、全球领先的铜及铜合金集团德国Wieland Metal公司、欧洲第四大钢厂Bamesa公司等世界知名企业。

气相防锈薄膜作为气相防锈大家庭中的一员，沈阳防锈公司开发出具有自主知识产权的气相防锈母粒、普通气相防锈薄膜、气相防锈珍珠棉、气相防锈缠绕薄膜、气相防锈热收缩膜、可降解气相防锈膜、气相防锈热收缩胶带等系列防锈薄膜产品。生产设备采用国际先进三层共挤吹膜生产线，产品防锈性能满足GB/T1952、GJB2748A、MIL-PRF-22019D标准要求、品种齐全、价格合理。

(2)南通永余防锈材料有限公司

南通永余气相防锈膜在国内品牌中宣传较广，该公司是一家集研发、生产为一体的民营企业，产品主要用于各种武器、航空航天器材及民用机械产品方面［7］。主要防锈膜产品有普通气相防锈膜，气相防锈袋，抗静电气相防锈膜，气相防锈发泡材料，气相防锈缠绕膜、气相防锈热收缩膜等。该公司气相防锈薄膜产品接触防锈性能较好，但气相防锈性能略显不足。［7］

(3)北京隆凯达化工防锈技术有限公司

北京隆凯达化工防锈技术有限公司成立于2003年，是集科、工、贸一体专门从事开发、生产VCI气相性防锈产品的专业化公司。产品主要应用于民用、航空、汽车、造船、电子、机电产品加工等领域。主要产品有:普通气相防锈膜、气相防锈编织布、气相金属防锈贴等。其中威特瑞气相防锈系列产品是按照美国军用标准和我国的相关标准，经过严格试验和测试而开发成功的新型防锈产品，其技术和防锈效果都达到了世界先进水平，是当今国内唯一拥有自主知识产权的高科技专利产品。经国家权威机构检测认证，该产品对人体无毒害，对环境无污染［8］。

2 气相防锈薄膜产品客户需求及发展趋势

2.1 气相防锈薄膜产品客户需求

随着缓蚀剂合成技术和塑料加工技术的不断发展，气相防锈塑料薄膜已成为广泛采用的一种气相防锈包装材料，可以满足不同规格的金属制品包装，小到几毫米的机械零件，大到整架飞机都可进行包装。适用领域包括:汽车行业、船舶、航空器领域、机械领域、电器、电子领域、冶金领域、五金工具、武器装备及其他金属加工领域［9］。随着气相防锈塑料薄膜制品的广泛应用，不同领域客户对其外观，气味，结构，强度，表现形式等方面提出更多要求。为了应对不同形状，体积和用途的金属制品包装，气相防锈薄膜产品由最初的普通PE气相防锈薄膜，发展到拥有多层结构的织物增强型气相防锈膜、铝塑复合气相防锈膜、气相防锈热收缩膜以及气相防锈拉伸薄膜等。从最初的简单薄膜形式发展到平口袋、防锈罩、缓冲垫等多种形式。随着人们环境保护和健康意识的提高，客户对气相防锈薄膜的气味、毒性方面更加重视，低气味，不含亚硝酸盐以及环保的气相防锈薄膜制品越来越受到市场的青睐。

2.2 气相防锈薄膜产品发展趋势

通过对客户市场需求分析和国内外主要生产企业的产品收集研究，目前气相防锈塑料薄膜产品及技术朝着如下方向发展:

(1)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气相防锈薄膜制品受到客户广泛关注;

(2)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。主要表现在多层复合结构、不同形式以及不同材质的气相防锈膜制品的出现。例如织物增强防锈膜、铝塑复合防锈膜、气相拉伸防锈膜、气相防锈生物降解膜以及聚醋酸乙烯防锈膜等;

(3)对气相防锈薄膜制品的外观、气味等提出更高要求。低气味、良好透明度、美观的VCIF产品深受客户欢迎。

3 国内气相防锈薄膜制品发展现状和改进方向

经过近几年的发展，国内厂家气相防锈薄膜产品种类比较齐全，主要有普通PE气相防锈膜，高强度气相防锈膜，抗静电气相防锈膜、织物增强型气相防锈膜、PE气相防锈拉伸薄膜、气相防锈热收缩膜以及铝塑复合气相防锈膜等产品。其中采用流涎加工工艺加工的三层复编织布结构的织物增强型气相防锈薄膜产品，填补了国内市场空白，处于国际领先水平，为冶金行业钢卷包装提供了一种新型环保的包装方式。并且产品规格、样式灵活多变，满足多种客户需求。

根据国际气相防锈薄膜产品发展趋势，结合国内气相防锈膜产品特点，在新产品开发和产品性能改进方面还有很多工作要做。主要表现为:

(1)加强气相防锈膜无亚钠VCI产品的开发，缓蚀剂配方逐步向高效通用型方向发展。具体方向是寻找可以替代亚钠的高效环保耐高温气相缓蚀剂，目前低碳直链有机酸类缓蚀剂，植物、农副产品提取物以及氨基酸类缓蚀剂作为环保无毒缓蚀剂受到人们的广泛关注。如El-Shafei、Morad以及Moretti等［10-12］人对氨基酸类缓蚀剂进行了大量研究;人们对罂粟、大蒜、山茶、芒果、甜菜、茄子、花椒、茶叶、黄柏、橘皮、黄苓、蒲公英、豚草、黄连、薄荷、大茴香、竹叶等［13，14］提取物进行了大量研究;

(2)加强气相防锈薄膜产品结构、样式方面的创新，增加气相防锈膜产品种类，应对市场多样化客户需求。如气相防锈生物降解膜，气相防锈收缩膜以及气相防锈黏胶带这些产品;

(3)产品改进方面。可以探索在产品中添加功能性母粒改善产品阻隔性能，强度等。探索降低产品中VCI添加量，添加香味母粒等，以改善产品外观，气味方面问题。

［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］cortec corporation(美国)［EB/OL］.＜ http://www.cortecvci.com ＞ ，2011-12-05/2012-01-03.

［3］Zerust Excor(美国)［EB/OL］.＜http://www.zerust.com ＞ ，2011-12-05/2012-01-03.

［4］branopac corporation(德国)［EB/OL］.＜http://www.branopac.com ＞ ，2011-12-05/2012-01-03.

［5］Metpro Ltd(爱尔兰)［EB/OL］.＜http://www.metpro.net＞ ，2011-12-05/2012-01-03.

［6］青岛恩东包装材料有限公司［EB/OL］.＜http://www.qdedpc.cn ＞ ，2011-12-05/2012-01-03.

［7］南通永余塑胶有限公司［EB/OL］.＜http://www.yyvci.com ＞ ，2011-12-05/2012-01-03.

［8］北京隆凯达化工防锈技术有限公司［EB/OL］.＜http://www.longkaida.com ＞ ，2011-12-05/2012-01-03.

［9］刘清林，白芳，唐艳秋.气相防锈膜在汽车零部件防锈包装中的应用［J］.汽车与配件，2005-38{No.14}APT

［10］El-Shafei A A，Moussa M N H，El-Far A A.Inhibitory effect of amino acids on Al pitting corrosion in0.1mol/LNaCl［J］.J Appl Electrochem，1997，27:1075-1078.

［11］Mord M S.Effect of amino acids containing sulfur on the corrosion of mild steel in phosphoric acid solutions containing Cl-，F-and Fe3+ions:Behavior under polarization conditions［J］.JAppl Electrochem，2005，35:889-895.

［12］Moretti G，Guidi F，Grion G.Tryptamine as a green iron corrosion inhibitor in0.5 mol/L deaerated sulphuric acid［J］.Corros Sci，2004，46:387-403.

［13］Bothi Raja P，Sethuraman M G.Natural products as corrosion inhibitor for metals in corrosive media-A review［J］.Materials Letters，2008，62:113-116.

［14］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.