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    薄膜的功能化涂布涂層
    2016-01-07 來源:功能薄膜在線

    近年來高分子基材的功能薄膜產品在各領域的應用越來越普及,尤其是具有光學功能的薄膜的應用越來越廣泛。高分子薄膜(如PET、PC、PMMA、PVC、TAC等)具有優秀的光學性能和物理機械性能,通過實施附加的功能涂層如表面硬化涂層或一些特殊的功能涂層,使得這些高分子薄膜材料的功能性得到完善,應用價值上升。

    輻射固化技術是當前發展速度較快的一項工業技術,該技術自20世紀80年代進入快速發展期以來,至今的30多年時間里一直保持著快速的發展。輻射固化技術在薄膜加工方面的應用,促進 了功能性薄膜的發展,近年來一些高技術領域如納米材料、涂料技術的快速發展也使得功能性薄膜的質量越來越高,品種越來越豐富。

    薄膜表面功能化涂層的實施目的有三個:

    一、賦予薄膜新的功能;

    二、對薄膜進行保護提升耐用率;

    三、對薄膜起到裝飾作用。

    總之,通過在薄膜表面實施功能涂層可以使薄膜的品質得到提升,應用范圍得到擴展。

    目前制造涂層材料的企業主要集中在日本,進行涂層加工的國家和地區是日本、中國臺灣地區、韓國。在我國目前主要是使用完成涂層的功能膜材料,而在中國進行涂層加工的工業體系尚在建設中。

    功能薄膜的關鍵是對薄膜表面使用功能性涂料的處理,采用輻射固化涂料技術在賦予薄膜各種功能的同時提高薄膜的耐擦傷性是功能膜的發展方向。隨著科學技術的發展,用于薄膜的功能涂料種類越來越多,不同的功能可以賦予薄膜更完善的使用功能和保護裝飾功效,可以極大地豐富這些膜材料的應用范圍。

    1、抗靜電硬化涂層

    由于種種原因而產生的靜電,是發生最頻繁、最難消除的危害之一。防靜電薄膜除了應用在顯示器件方面外,近年來隨著IT行業的迅速發展,集成電路、組件及其制品,也大量采用價廉物美的薄膜類包裝材料包裝。如果采用容易產生靜電的薄膜包裝,薄膜會因電磁感應和磨擦產生的靜電積累,對各種敏感性電子元件、儀器儀表等原因產生的高壓放電,使所包裝的商品遭到破壞,造成極大的經濟損失。因此抗靜電薄膜,作為功能性塑料包裝薄膜的一個實用品種,倍受人們關注,得到了很快的發展。

    采用涂料生產防靜電薄膜與采用外部抗靜電劑生產抗靜電薄膜不同,涂層型防靜電技術,不使用表面抗靜電劑的溶液對薄膜的表面進行涂布,而是采用導電性涂料涂復在薄膜表面、形成均勻的涂層,從而賦予塑料導電性能,使之成為具有防靜電性能的薄膜,薄膜同時具有防靜電效果,還具有優異的防灰塵效果。防靜電涂層涂料由UV固化樹脂材料組成,涂層表面電阻達到108Ω及以下。

    2、耐指紋及防污染硬化涂料

    涂料中添加指紋處理劑是一種為了提高薄膜表面不留有指紋而設計的一種有機涂膜,主要用于電腦,家電,汽車,建筑等的基板板材。優異的耐指紋效果增強了薄膜材料表面保護功能和裝飾性。

    耐指紋及防污染透明薄膜可以采用氟代烷基硅烷等有機或有機/無機復合材料構成涂層組分。其中氟代烷基硅烷中的氟碳基團起到疏水疏油的作用,從而得到耐指紋的效果。

    利用納米二氧化鈦的光催化產生極強的自由基可以制造出持久性的防污涂層,目前已廣泛用于內外墻涂料。如將高質量的納米二氧化鈦復合涂料涂布在透明薄膜上可制作防污染薄膜產品。

    用于薄膜表面的防污處理,例如建筑及車窗的玻璃貼膜、IMD工藝的塑料產品等薄膜的防污處理。可以研究的薄膜表面不易粘附水和油而提高膜表面疏水性和疏油性的特點,進而達到提高耐污染性的目的。

    3、親水性硬化涂料

    現實生活中我們可以看到許多上霧甚至結霜現象,例如冬天窗戶玻璃上、汽車風檔玻璃、浴室玻璃、塑料大棚等,其相互隔開的兩側常出現一定的溫差,溫度低的表面水分的飽和蒸汽壓低于周圍環境的蒸汽壓,從而引起水汽向物體表面聚集,并以微小的水珠形式析出形成霧,而每個小水珠都會使光線發生折射和反射,顯著降低透明材料的透光率,影響視線。如一側溫度過低甚至還會結霜,這就給生產和生活帶來諸多不便,甚至引起重大的損失。

    具有超親水功能的薄膜,其在具有防靜電防灰塵的特點外,還能夠抑制薄膜變臟和易清洗的特點以及防霧效果,一旦表面有污物存在只需用水沖洗既可清潔而無需是用清潔劑。

    4、自修復涂料

    膜材料在應用過程中,受外界因素作用可能會出現表面破損現象,表面的破損會影響到對材料的保護,更會影響到表觀的裝飾效果。受自然界生命體受損后可自行修復愈合的啟發,產生了自修復涂料。自修復(Self-Healing),也成為自愈合,即源于醫學和生物的自愈合能力,將其用于材料科學具有仿生的含義。 Self-Reparing,即自修復涂料包含更廣義的內涵,即涂層產生裂縫后能自動修復裂縫。

    自修復涂料的原理有較多,如在聚合物基體中引入微膠囊形成愈合劑及引發劑,當有裂縫擴展時,嵌在其中的微膠囊被撕裂,愈合劑通過毛細管作用釋放到受損區域,遇到催化劑,便會引發聚合反應,將裂縫處粘合修補好。

    雜化有機-無機納米組分可作為細胞壁來組裝賦予自愈功能的微型管路,這些納米組分是通過自組裝表面活性膠囊的模板制備而成的,涂層一旦受損,損傷處便自發修復愈合。

    自修復薄膜可以應用到手機、筆記本電腦、家電等的IMD薄膜,使得產品具有更好的表面光澤和色彩鮮艷等裝飾效果。

    薄膜的功能化使其應用克服了只具有單一的使用功能,使得薄膜具有了更好的保護功能、裝飾功能以及完善的應用功能,大大地提高了薄膜材料的質量和應用范圍。隨著科學技術的發展,技術交叉應用越來越廣泛,薄膜加工過程輻射固化技術的采用,使其生產質量更高。功能涂層的研究發展將會賦予薄膜更加完善的功能性,功能薄膜的應用會更加廣泛。

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