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用于日用电子消费品的高耐磨UV涂料 |
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作者：氰特化工 闫平 |
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UV塑料涂料在电子消费品的应用中占有越来越重要的地位，如：手机、个人电脑、MP3、携带式光盘播放器和电视机。一直以来伴随着客户要求的变化，这项技术也与时俱进的进行自身的发展；近来随着更新的一些要求的出现，致使这项技术也相应的产生了更多的革新和突破。
本文的目的是讲述一些高端塑料涂料和产品，用来满足一些新的应用性能要求。本文的第一部分是综述一些塑料涂料领域新的性能和相关的测试方法。第二部分介绍了一些新近开发的具有优良性能的产品。
新的性能要求和相关的测试方法
◆纸带耐磨测试
纸带耐磨测试是检测塑料涂料的一种标准测试方法。塑料基材由一种传统的有色底漆和耐划伤性优良的面漆涂覆。耐磨测试由一个特定的负重（通常是175克）的标准纸带通过一个橡胶轮而施加到涂料表面。结果由磨穿涂膜表面时纸带走过的圈数表示（相当于纸带走过的长度），由于有色的底漆对纸带耐磨的性能通常不好（通常在5到10圈），所以底漆对总体的耐磨测试结果影响不大。另外一方面，测试结果很容易由眼睛观察，由于塑料基材经常是和底漆的颜色不同，比较容易区分。见图1，用于塑料硬质涂料的纸带耐磨测试仪器。
用于塑料硬质涂料的纸带耐磨测试仪器
通常对于手机涂料来说，300到500转的耐磨是必须的，有些手机厂商可能会要求达到1000转的耐磨性能要求。另一些公司会要求在边缘处进行耐磨性能的测试，以作为一种更为苛刻的检测方法。
◆振动耐磨测试
振动耐磨测试是一个测定涂料耐磨性能的全新的方法。这种测试在一种特殊的箱体中进行，通过特殊的填料对涂料表面进行耐磨性能的检测。这种检测要求被测试物件必须是一个手机整件，最好带有电池。填料主要是黄色锥形和绿色金字塔形的颗粒。测试时还需要在箱体中加入1升水和0.2升的专用清洗剂以便起到加速测试耐磨的作用。
测试的时间通常为2到4小时。结果通常是通过磨穿的程度来判断，如果磨穿得尺寸超过1x1毫米，基本可以认为属于不良品。这种检测方法正在被广大涂料配方设计厂商所使用。
◆泰伯耐磨测试
泰伯耐磨测试仪包括了一个水平方向的转轮，可以按照设定的转速自转并围绕中心轴旋转。在版面上放有两个耐磨轮并带有特定的负重可以对待测物件表面进行耐磨测试。通常的测试条件是1000克负重的CS 10F型号的耐磨轮。耐磨测试结果可以通过不同的方法进行表述：通常由磨穿时的转数表示耐磨结果的好坏；也可以通过固定转数的耐磨测试后涂膜重量的变化，表面光泽的降低或者光透射性能的变化来判断。
◆耐钢丝绒测试
这种快速的测试包括了利用钢丝绒对涂料表面进行来回摩擦测试造成的表面微磨损，其中钢丝绒的摩擦需要有一定负重和来回摩擦的速度。
摩擦的结果可以由出现表面磨损时摩擦的次数表示或者通过固定次数摩擦后涂料表面的透明性或光泽的变化来表示。因此这项测试需要在膜状或透明基材上（如PS， PET， TAC等）进行。
◆耐水煮性能
这项测试的目的是判断涂料在极端湿热的条件下性能。涂料在固化后于室温下放置24小时，然后接受测试。待测的涂好的样品在沸水中浸没1到2小时。样板在拿出后在室温冷却并自行干燥24小时，然后对涂料进行表面状况，附着力还有其它一些力学性能的检测。理想的结果是涂料在进行完水煮测试后，性能较未水煮前没有任何变化。
◆高温高湿测试
涂好的样板需要在一个恒温恒湿箱体中接受一定时间和特定温度湿度的老化检测，通常的条件是65度，95%的相对湿度，整个测试大约需要96小时连续进行。涂料需要具备在经历上述条件的测试后仍然具有良好的附着力，力学性能和表面效果。
◆耐化学品性能
典型的液体化学物质有防晒油，咖啡和有机溶剂等。通常将浸有指定化学液体的棉团放在涂膜表面上，然后在棉团外面盖上一个盖子以保证整个环境密闭。经过24小时接触后，擦干涂料表面的液体物质，然后观察涂料表面的变化并对附着力和力学性能等进行相应的测试，理想的结果是涂料在耐化性测试前后各项性能没有差别。
针对以上各项新的测试，对涂料和用于涂料配方的产品提出了更高的性能要求，涂料供应商针对不断更新的客户需要开发出一些产品以满足这些苛刻的性能要求。
新近开发的产品
◆新一代六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(EBECRYLTM 1290 N)
主要性能表现：
* 良好的耐磨性和力学性能；
* 在同类产品中具有低粘度和出色的流平性；
* 出色的耐化性能和耐湿热性能；
* 对塑料基材良好的附着力；
* 色度浅，光固化后良好的外观效果。
该产品可以显著提高塑料涂料的耐久性能，改善耐磨性，增强涂料强度，可应用于手机涂料。低粘度改善了喷涂适用性，使涂膜表面更加饱满。
◆六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 (EBECRYL 8254)
主要性能表现：
* 在同类产品中非常低的粘度，带来优良的流动和流平性能；
* 改进柔顺性和抗冲击性能；
* 良好的强度和耐磨性能；
* 固化后低色度和低黄变。
该产品拥有高分子量和低黏度的综合特点，可应用于高固体份环境友好涂料。
◆四官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 (EBECRYL 8405)
主要性能表现：
* 优良的力学强度；
* 在塑料基材上出色的附着力；
* 出色的耐水性；
* 良好的耐热性能。
由于其出色的强度，良好的附着力和耐水性，该产品可以在底面漆中适用以增强耐水性能和耐湿热性能。
◆二官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(预聚物A)
主要性能表现：
* 在金属基材和电镀层上具有优良的附着力；
* 适中的硬度和耐磨性；
* 良好的耐化性。
由于该产品在金属材料上拥有出色的附着力，主要应用于面漆中作为主体树脂。
在塑料涂料中最常用的是聚氨酯丙烯酸酯以满足不同的性能要求。聚氨酯丙烯酸酯是塑料涂料中最重要的组分。
建议配方体系
针对新近开发的产品，通过大量的配方设计实验工作，一些应用建议配方如下所述，全部是含有溶剂的可喷涂的配方。
◆UV透明涂料
见表1配方，用于手机，照相机和电视机壳的UV透明涂料。 
表1：用于手机，照相机和电视机壳的UV透明涂料
注意：使用的预聚物：硬度高 + 柔顺性好 = 力学性能优良
典型例子：EBECRYL 1290N + EBECRYL 8254
该配方具有良好的硬度和柔顺性，因而很适合手机、照相机和电视机壳面漆。可以直接在塑料基材上比如ABS， PC，ABS和PC混料上涂覆，或者在有传统自干溶剂型底漆上涂覆。底漆通常是铝粉底，而这种UV面漆不会对铝粉底漆的铝粉排列产生不利的影响。
◆真空电镀底面漆
见表2配方，用于手机和数码相机等电子消费品的真空电镀底面漆。
表2 用于手机和数码相机等电子消费品的真空电镀底面漆
该涂料组合具有在PC基材上附着力良好的优点，同时具有良好的耐水煮性能、耐热性和耐磨性。
以下是一些测试结果：
* 耐水煮性能：于100 ℃，2小时，Sn/In电镀，没有表面状况的变化，附着力没有降低；
* 附着力测试：划格法，5B；
* 硬度：铅笔硬度法，1H；
* RCA 耐磨测试：175克力负重，400-500转；
* 耐热测试：于120℃，17小时：没有表面变化和附着力的下降。
结论
塑料硬质涂料的发展需要很多技术能力和经验，涂料对于附着力，硬度，抗划伤性和耐化性等诸多方面的性能要求在很大程度上增加了技术难度。此外，整个涂料体系必须具有良好的喷涂外观效果，良好的流平性质以及不同光泽的要求。
本文中列出的产品全部是专用于此类应用，并且根据客户的实际需要而设计的。(end)
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(11/20/2009) |
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佳工网友 任工
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于4/15/2011 6:14:00 PM评论说：
有机会我们联系一下，我是做UV涂料真空镀(电话：18912358376)
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