摘要：以真空鍍鋁塑料和真空鍍鉻塑料的生產為例，介紹光固化涂料在真空鍍膜中應用的現狀并探討其發展趨勢。
關鍵詞：光固化涂料；真空鍍膜；真空鍍鋁塑料；真空鍍鉻塑料
0引言
真空鍍膜主要通過真空蒸鍍、濺射、離子鍍等方法，將金屬、合金和化合物鍍覆在材料或制品表面，形成產品所要求的鍍層。真空鍍膜技術始于20世紀30年代，20世紀中葉開始出現工業應用，到了80年代實現大規模生產，之后在電子、宇航、光學、磁學、建筑、機械、包裝、裝飾等各領域得到了廣泛應用，并且發揮著越來越大的作用。單一的表面技術往往具有一定的局限性，而將兩種或兩種以上的表面處理工藝用于同一工件的處理，不僅可以發揮各種表面技術各自的特長，而且更能顯示組合使用的突出效果［1］。真空鍍膜與有機涂層的復合技術是一種應用廣泛的復合表面處理技術，已有幾十年的發展歷史，尤其在塑料、金屬基體上制備防護-裝飾鍍膜等方面，國內外已經形成很大的生產規模。相對于濕法電鍍而言，有些技術專家為方便起見，把真空鍍層與有機涂層的復合簡稱為“干法鍍”。事實上真空鍍膜是一種氣相沉積方法，而有機涂層通常是由涂覆的有機高分子涂液經固化成膜而成。有機高分子涂液的固化有多種方法，其中用紫外光固化的涂料（簡稱光固化涂料）日益受到人們的高度關注。它的主要特點是：固化速度快，在通常紫外燈輻射下只需幾秒或幾十秒就可固化完全；對環境友好，在光照時大部分或絕大部分的成分參與交聯聚合而進入膜層；節約能源，UV光固化所用能量約為溶劑型涂料的1/5；可涂裝各種基材，避免因熱固化時高溫對熱敏感基材（如塑料、紙張或其他電子元件等）可能造成的損傷；費用低，由于節省大量能源、涂料中有效成分含量高以及簡化工序、顯著減少廠房占地面積等因素而降低生產成本［2］。由以上分析可見，光固化涂料及其在真空鍍膜工業中的應用具有廣闊的前景。光固化涂料在真空鍍膜的前后分別用作底涂層和面涂層，起著非常重要的作用。本文著重對光固化涂料用作底涂層的某些重要問題開展研究和討論。
1真空鍍膜用光固化涂料
1.1光固化涂料的組成
光固化涂料在光能輻照下吸收光能，引起交聯、聚合等化學反應，促使液態涂料固化。它主要由反應性低聚物、活性稀釋劑、光引發劑和添加劑4部分組成，其質量配比一般為反應性低聚物30%~60%，活性稀釋劑40%~60%，光引發劑1%~5%，各種添加劑0.2%~1%。常用的反應性低聚物有不飽和聚酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯等。反應性低聚物是光固化涂料的主要組分，在結構上具有光固化基團，如各類不飽和雙鍵或環氧基等，屬于感光性樹脂。它決定了固化后涂層的基本性能，其官能團的種類影響著涂料的固化速度。活性稀釋劑兼有固化交聯和溶劑的雙重功能，在結構上是具有光固化基團的有機化合物。活性稀釋劑種類很多，除了著重從反應活性和固化后涂層性能兩方面的因素考慮外，還要對安全性（生理刺激性和毒性）予以特別考慮。目前使用的活性稀釋劑大多為丙烯酸酯類單體。光引發劑是一類容易吸收紫外光能量而產生自由基或陽離子，引發低聚物和活性稀釋劑中不飽和基團聚合的物質。按產生的活性中間體不同，光引發劑可分為自由基型光引發劑和陽離子型光引發劑兩類。按其反應類型不同，前者又分為裂解型與奪氫型兩類自由基光引發劑，主要有安息香二甲醚（DMPA）、α-羥基-2，2二甲基苯乙酮（1173）和α-羥基環己基苯基酮（184）、α-胺烷基苯酮和酰基膦氧化物等品種。后者主要有芳香重氮鹽、二芳基碘鎓鹽、芳香鐵鎓鹽等。各種添加劑是為了改善涂料性能而加入的。例如：為了提高涂料的貯存穩定性加入阻聚劑；用以消除涂料在制備和使用過程中產生的氣泡加入消泡劑；用來改善涂料流平性、減少涂膜縮孔加入流平劑；為了防止涂膜在各種機械加工中出現碎裂、掉膜等缺陷加入抗沖擊劑；為使涂料著色加入顏料。
1.2真空鍍膜用光固化底涂層
大多數塑料在真空鍍膜之前，一般先要涂覆底涂層，其原因是：
（1）塑料成型后，表面不可避免產生一定粗糙度，例如有0.5μm的粗糙度。真空鍍膜層很薄，難以掩蓋基材表面的凹凸不平，而采用底涂技術，光固化涂層厚度約10~20μm，涂層自身粗糙度在0.1μm以下，因此可大大提高鍍層的光亮度。
（2）塑料中含有水分、殘留溶劑、單體、低聚合物、增塑劑等，揮發性小分子會在真空或升溫環境下逸出表面，嚴重影響真空鍍層對基材的附著力，而采用底涂技術就可阻礙這些小分子的逸出，提高真空鍍層對基材的附著力。
（3）塑料基材與真空鍍層（通常為金屬）兩者熱膨脹系數相差很大，在真空鍍膜升溫、降溫過程中膜層容易破裂，膜層越厚，破裂的可能性越大，因此選用合適的涂層作為過渡層，可以減少內應力的積累和破裂的發生。
轉載請注明出處。
相關文章
熱門資訊
精彩導讀
關注我們
