聚碳酸酯材料又稱PC(下面簡稱PC)具有優異的光學性能和物理機械性能,因此被廣泛應用于制造飛機透明件、車輛車窗、面罩等產品。但是,該材料也存在一些不足之處,產品的多樣化對PC材料的性能提出了更多、更高的要求。但PC材料的耐磨性、耐紫外線輻照、耐堿性能差,特別是耐磨性差極大地限制了PC材料的使用場景。目前,最有效的手段是在板材表面涂裝耐磨涂層。
在PC耐磨涂料發展的初期,很多公司在涂料樹脂中直接加入無機納米粒子,最典型的代表成果有兩種:一種是在樹脂中添加改性的納米陶瓷粉體,增強了固化后涂層的耐磨性能,主要用于透明面罩的耐磨防護。另一種是在透明樹脂中直接添加納米氧化鋁,使得到的涂層硬度大幅度提升,增強了涂層的耐磨性和耐劃傷性,耐磨性約是沒有添加納米氧化鋁涂層的2~8倍,而且該涂料還具有優異的防腐蝕功能,可用于各種透明塑料、高光金屬板材的表面防護。
但這種涂層隨著PC應用領域的拓寬已遠遠不能滿足防護需求。因而,后期隨著需求的變化,PC透明件耐磨涂層逐步形成了以含硅為主的聚硅氧烷類耐磨涂層、丙烯酸紫外光固化耐磨涂層、聚氨酯耐磨涂層以及無機涂層。其中,尤以聚硅氧烷類耐磨涂層應用最為廣泛。
聚硅氧烷涂層主要有兩類:第一類是直接采用硅氧烷單體水解縮合,加入附著力促進劑制備的涂料,經過固化后得到透明耐磨涂層;第二類是采用硅氧烷單體改性硅溶膠,進一步縮合,加入附著力促進劑制備的涂料,經過固化后得到透明耐磨涂層。
耐磨涂層的種類很多,聚硅氧烷類涂料、含丙烯酸的紫外光固化涂料,以及聚氨酯類涂料。凃敷方式、固化工藝也多樣化,有淋涂、噴涂、浸涂以及旋涂;無機涂層主要有濺射法、物理氣相沉降以及化學氣相沉降等方法。固化工藝基本分為常溫固化、熱固化以及紫外光固化等。
接下來,就為大家重點介紹一下涂裝工藝。
1淋 涂
通常也稱為流涂或澆涂,該方法是一種將涂料噴淋或者流淌過工件表面的涂裝方法。在淋涂過程中,隨著施工的進行,涂料的溶劑發生揮發,會改變涂料的施工粘度,因此合理地選擇涂料體系的揮發速度對淋涂工藝至關重要。
2噴 涂
噴涂主要是使用噴槍,借助壓力使涂料發生霧化,分散成均勻而細小的霧滴,涂裝于被涂工件表面的一種涂裝方法。噴涂的種類很多,目前使用廣泛的主要噴涂方式有靜電噴涂、無空氣噴涂以及空氣噴涂等各種方式。噴涂制備的涂層均勻,但是在噴涂過程中,高度霧化的涂料對環境容易造成污染,并且不利人體健康,該方法利用率低,經濟損失較大。
3浸 涂
該方法是將待涂工件全部浸沒在盛有涂料的容器中,經過一定的時間(通常時間很短),再從槽中取出后將多余的涂液流回到容器中。這種涂裝方式具有生產效率高,涂料損失少以及操作簡單等優點。但是對于大型工件不適合。
4旋 涂
該方法目前主要用于電子工業,做法是使被涂基片垂直于自身表面的軸旋轉,同時把涂料涂裝在基片上,通過旋轉使涂料均勻的涂裝于被涂基材。
5滾 涂
經過滾涂加工后的板材,叫滾涂板。滾涂板是基材表面進行脫脂和化學處理后,滾涂優質涂料,干燥固化而成。通過高性能的滾涂加工工藝,能更有效的控制板材的精度、平整度,成功消除傳統導致的凹凸和褶皺,根據涂料和滾涂方法的不同,滾涂板品質上也有一定的差別。
中維科溫馨提示:綜合幾種涂裝工藝,并結合PC板材面積較大,結構多樣,使用環境要求高等特性,大部分采用的都是淋涂工藝。其原因主要是因為淋涂工藝在涂層附著力、持久度及涂層效果等方面都明顯優于其他幾種涂裝工藝??傮w而言,聚碳酸酯透明耐磨涂層發展至今,已經較為成熟,具備自成一體的優勢。除保證耐磨性和抗刮擦性能之外,涂層耐磨材料向著包括抗紫外、防靜電、抗老化等復合功能化要求的方向發展。相信隨著聚碳酸酯技術的不斷發展,耐磨涂層的應用場景也將更加廣闊。
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