行业应用技术研究方向

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1、1行业应用技术研究方向针对用于塑胶的工业液体涂料技术发展趋势汽车和3C电子市场是塑胶涂料 关键的组成部分 重点投入研发应用技术的领域技术目前的市场规模增长趋势溶剂型 大 水性 小 UV固化 中等 (办公设备, 家用电器,手机)(内饰/外饰)(工艺品、运动器材,其他)2UV塑胶基材的总体描述-最常用的塑料塑料应用PVC 聚氯乙烯硬质: 扣板, 包装材料 软质 : 地板, 标签 , 箱包 PS 聚苯乙烯家用电器外壳Polyester聚酯柔顺性好, 装饰目的应用, 层压 金属箔PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯包装, 瓶子, 显示屏PE 聚乙烯包装,瓶身, 处理/未处理PP聚丙烯 化妆品, 包装材料ABS

2、 丙烯氰 -丁二烯-苯乙烯共聚物汽车, 铸造, 手机机身, 化妆品 增强SMC 汽车, PC 聚碳酸酯镜片, 覆盖物, CD/DVDPMMA Poly Methyl MethAcrylate or Plexiglass镜片, 透明介质, 3UV塑胶基材的总体描述-主要性质和表面张力塑料主要特性表面张力 (mN/m)PP良好的弯着和弹性, 未处理 28 电晕处 理 40PE良好的绝缘 和光稳定性, 30PVC良好的柔顺性, 耐水性和绝缘 性33PS良好的抗冲击性, 33PC良好的拉伸强度, 38PMMA39PET良好的光学特性和光泽, 41Polyester良好的光学特性, 33 (A) 65

3、(B)ABS良好的硬度, 抗冲击性能和耐化学品性434真空镀膜技术简介塑胶表面金属化制程方式 喷涂（Spraying）和电镀(Electroplating) l 物理气相沉积 1 真空蒸镀（Evaporation） 2 溅射真镀(Sputter) l 化学沉积 1 化学气相镀膜 2 电化学镀膜-涂装之意义：uv真空镀过程就是包括真空镀膜和喷涂涂膜2个流程 1.底涂-掩盖基材细小缺陷，封闭基材易气化小分子物质 ，改善镀膜金属光亮度和附着力；2.面涂-保护镀膜或中途加色需要，提高使用物性及外观要求；5Film Deposition1SprayingSubstrateMaterial2Electro

4、platingSubstrateMaterialAnodeCathode3EvaporationMaterialSubstrateHeaterVacuum chamberCloud4SputteringMaterialSubstratePlasma6真空蒸镀涂料施工工艺l 不同的施工工艺基材UV 底漆UV 中涂漆 镀层在UV中涂上的UV面漆UV 底漆UV 面漆镀层基材工艺 2工艺 1基材镀层UV 底漆工艺37手机外壳真空蒸镀涂料l 工艺: UV底漆和UV 面漆l 要求: -长效附着力 -底漆或面漆都可以高光 或哑光 -耐水煮及RCA -有时,根据要求可能会 烫金UV 底漆UV硬质面 漆3维喷涂

5、闪干3维 UV固化真空镀膜3维喷涂闪干3维UV固化8真空镀涂料涂装线涂装设备9真空镀膜光固化涂料配方设计之原料选用OLIGOMER是涂料主体成膜物，决定配方的主体性能，如硬度、耐磨性、附着力、抗化性等 ；低聚物性能要求：透明度高，混溶性好；活性高，固化速率快；附着力，韧性和硬度平衡性好；面漆树脂收缩率、黄变低，对染料的润湿性好；耐水煮好；选用前测试：l试UV树脂自身的附着力、硬度、柔韧性、润湿性、耐黄变性能。l测试树脂在配方中的相溶性和使用性能。10A）聚酯丙烯酸酯（PESA ）l 亲水-疏水平衡性； l 良好混溶性； l 颜染料的良好润湿分散性； l 官能度适中，改善UV固化速率，平衡配方硬

6、度及韧性； l 卤化改性PESA，在低表面张力底材上具有良好的附着力，因 卤素含量限制，有被淘汰使用的趋势； l 超支化PESA，UV快干低粘度，特殊应用领域；11B）环氧丙烯酸酯（EA）l 赋予涂层基本的耐化性能；提供光泽、固化速度、耐热性、膜耐抗性，耐化学品性，注意脆性和黄变 性 ；推荐酚型EA用在真空镀底漆中，如高性价比的EAM-2160W ；l 脂肪酸（酸酐）改性的EA，低气味低脆性，良好的流动性和流平性能，良 好的颜染料润湿性，同时可协助对金属镀膜的附着力；l 特殊改性EA提供对金属的附着及耐碱性汗液的能力；12C）聚氨酯丙烯酸酯（PUA）2-3官能的PUA：主要提供固化膜良好的断裂

7、伸长率和附着力，降低收缩率 ，缺点是耐 热性及流平性不够出色，双键交联度不够高；l2官能的PUA，高分子量，高伸长率，改善耐水煮及层间附着力；l3-4官能的PUA，平衡配方的硬度和韧性，但市场上多数是由2官能PUA+6官能PUA复 配而成；6-9官能的PUA： 赋予涂层的主要物理化学性能，如硬度、抗刮磨性、固化速率等，缺 点是收缩率大导致附着力差，硬度过高导致成膜发脆；l5-6官能PUA，市场主流使用品种，性价比高，聚醚结构韧性好、聚酯结构硬度高；l8-10官能PUA，成本高，真正能做到收缩率低，韧性好，硬而不脆的品质主要集中 在日本生产；13D）大分子树脂、纯丙酯和磷酸酯大分子树脂： 可降低

8、由高官能度UV所带来的体积收缩，增加附着力、控制表面状态，改 善施工性等；l纯丙酯，可参与UV交联，改善对聚酯类基材的附着，但注意混溶性；l热塑性树脂，气干雾化性好，对颜料及大多数塑料基材的润湿性好，但注意混溶性和 对RCA的影响；l饱和聚酯型，含羟基，可气干，可热自由基固化，具有良好的流变性及对PET类、金 属类基材出色的附着性，使用上需要一定的工艺技巧；l纤维素类，气干性高，溶剂释放性好，有一定的增稠性，可改善厚涂层溶剂挥发的残 留，但注意混溶性和交联度的负面影响；l可共聚型酯化磷酸酯-磷酸基对金属基材有轻微磷化作用，有利于提高对金属层附着 力，羟甲基可与UV体系参与聚合，起到架桥功效；

9、14E）活性稀释剂（MONOMER）l调节粘度和UV固化速率，平衡配方的最终 双键转化率，改善附着力，流平和表观状 态；l选用原则：低皮肤刺激性，气味小，合适 的降粘能力和分散润湿性，建议使用含羟 基结构的单元或多元丙烯酸酯单体 ，对 固化膜有一定的附着力促进作用，多官能 特性可弥补低官能PUA聚合的活性不足， 并提高固化膜的交联密度，增加漆膜的封 闭性能；l单官能单体：降低粘度、提高附着力，但 形成线型和支化结构。配方中加量过多，形成一定的可塑性和可溶 性结构，从而降低物性；二官能以上单体： 形成枝链型结构，提供硬 度和增加交联点，提高双键转化率 ；多官能单体的应用，注意后反应的副作用（收

10、缩率和后固化）导致的附着长效性问题；活性稀释结 构固化膜性能特点 链烷结 构耐高温，疏水性，耐候性，抗黄变，耐化学 药品，促进附着力酯结 构耐候性（耐高温，耐黄变，抗紫外），耐溶 剂，但遇碱易水解，良好的附着力芳香环结 构耐高温，耐化学药品，提供硬度、附着力、 疏水性，易黄变酯环结 构耐高温，耐候性，不黄变，耐化学药品，提 供附着力、疏水性醚结 构固化快，耐碱和链烷类 溶剂，对环 氧和聚 氨酯溶解力良好，一旦氧化易黄变15F）惰性稀释剂的选用l惰性溶剂，促进涂膜的流平，改善对底材附着力，获得低粘施工特性。 l沸点较低的易挥发溶剂为主，需要在湿膜升温留置闪干过程中尽可能挥发掉，不能过多带入固化膜

11、中，否则，真空镀膜时将直接影响真空镀和镀膜质量。l因塑料基材对某些溶剂的敏感性，酮类、酯类和芳烃类溶剂要谨慎，注意比例控制，不要出现所谓“咬底”弊病的问题，破坏漆膜的力学均匀性和美观程度。 l快干溶剂：醋酸乙酯/异丙醇/丙酮/l中间挥发溶剂：醋酸丁酯/正丁醇/甲苯/丁酮/l慢干溶剂：甲基丁基酮/二丙酮醇/乙二醇乙醚/丙二醇甲醚醋酸酯 注意溶剂含水率控制，特别是醇类溶剂16溶剂在有喷涂施工需要可以使用l 通常 20-50%为 溶剂的使用量, 趋 势是降低溶剂的 使用量 ( 低粘度 连接料) l 大多数的常见溶 剂都可以使用, 比 如乙醇, 丙酮, 醋 酸丁酯,甲苯, 甲基 异丁基酮 l 溶剂组合

12、 (慢/快 干溶剂) 用来优化 涂料的流平，表 面效果等, 挥发速率递增17G引发剂l 针对颜料类型的吸收波长1 对UV吸收效率高，黄变性小； 2 与主体树脂混溶性好，不迁移； 3 性能稳定，不影响涂料的储存期； 4 气味低，低毒性； 5 光引发剂与颜染料吸收波长相互匹配，避免光谱吸收窗口叠加问题 ；18H）助剂平衡和控制涂料的流平、润湿、消泡，改进分散性和防沉淀性，调整表面张 力，以及其他表观性能的改进；l润湿性分散剂-对底材和颜填料的润湿性；l流平剂-对长、短波流平的平衡性和重涂性影响；l防泡剂-需要消泡力强、混溶性高；l抗油剂-针对离型剂及油污染底材或体系；l硅烷偶联剂-有机、无机之间的

13、架桥；l储存安定剂-稳定剂的使用有助于涂料的延长储存稳定性。19I）染料水颜染料的选择要点：1.透明度高，着色力强，混溶性好，不能影响涂料的储存期限；2.色泽鲜艳度高，紫外光吸收小或易匹配引发剂，有优良的分散润湿性和流动度；3.耐侯性好，光稳定性好，抗迁移型好；4. 无毒，无重金属，无游离金属离子；5. 常用类型：溶剂溶解型染料（色精）、溶剂溶解型颜料（纳米级）， UV研磨型色浆（颜料）、溶剂溶解型色片；20UV真空电镀底漆配方设计方案l4.5官能EA： 赋予涂层强度和抗性； l2-3官能PUA： 赋予涂层基本物性，韧性和拉伸率 ；l改性树脂： 针对不同基材改善附着；l3官能单体： 调节固化速

14、率和增加交联点；l1-2官能单体： 降低粘度、提高附着力和双键转化率l引发剂： 提供引发聚合的自由基l添加剂： 调整表面效果和其它特殊性能l溶剂： 降低粘度和改善涂装润湿性 21UV真空电镀面漆配方设计方案l8-9官能PUA： 赋予涂层的主要物理化学性能，硬而韧；l三官能PUA： 收缩率和增加柔韧性调控；l大分子树脂： 改善施工性；l4-6官能PESA： 平衡UV固化速率，提高交联度l2-3官能单体： 降低粘度和提高转化率l特殊单体： 改善附着力l引发剂： 提供引发聚合的自由基l助剂： 改善表面效果l溶剂： 降低粘度和提高涂装润湿能力机理： 详见现场报告22几个层间附着：基材-底漆-镀膜-面漆

15、之间1 底漆连接塑胶基材及镀膜，承上启下； A 底漆与塑胶基材之间，无化学交联，附着的关键是渗透咬合能力以及极性基团间的氢 键键接能力； B 镀膜与底漆直接的附着，取决于底漆氢键的活性能力；2 底漆流平性和封闭性，会影响镀膜效果及耐水煮特性； 3 底漆的小分子物质残留率，影响镀膜附着能力及发彩问题； 4 底漆的拉伸率，耐热性要优良，否则会影响附着和水煮； 5 底漆的抗渗透能力，面漆透过镀膜与底漆IPN的形成；6 底漆和面漆收缩率平衡性，会影响镀膜的附着力；7 面漆稀释剂溶解力梯度，要能二次咬合； 8 面漆的封闭性，影响到耐水、高温高湿、耐盐雾性能；UV真空镀膜层间附着影响因素Hard coated面漆 Metal镀膜Substrate基材Primer底漆23对附着力有贡献的参数l润湿 l 基材 可以通过对表面进行处理来改变: -电晕, 火焰: 在表面形成极性基团 (暂时性) -等离子处理 -IPA 清洗 (清除迁移的助剂和表面的污染） l formulation 可以通过以下措施降低 -选择合适的树脂/单体 -借助一些辅助的助剂表面张力粘度: 越低越好 配方 底材-收缩对附着力非常有害 -起因: 双键的聚合 -在聚合过程中, 密度增加 收缩-收缩: 如何测量? -收缩(%) =100 x (dcured - dliquid )/ dcured注： dcured = 固化后体系密