工藝基礎(chǔ) ∣ 涂布液

涂布液是涂布制程原材料主料之一，是形成涂布復(fù)合材料功能特性和使用特性的主要要素之一。

涂布制程的涂布液需要經(jīng)過配制后方能形成特定功能特性和使用特性。

涂布液原料主要有以下區(qū)分方式：

按原料類別：原膠、溶劑、助劑、固化劑

按樹脂體系：亞克力系、聚氨酯系、橡膠系、硅基系

按涂層功能：壓敏膠、復(fù)合膠、功能涂層、底涂劑等

按分散體系：溶劑型、水分散型、無(wú)溶劑型、熱熔型

因不同涂布液應(yīng)用領(lǐng)域不同，其特性也各不相同，固化方式也有所區(qū)別，但一般分為光固化或熱固化兩種，熱固化產(chǎn)品一般需要經(jīng)過熟化制程。

當(dāng)然也有部分膠水因其特殊性，在涂布制程前已完全成型，因此無(wú)需固化，只需烘干或定型即可。

在使用涂布液主劑時(shí)，一般需評(píng)估其顏色、流動(dòng)性、固含量及粘度指標(biāo)。

壓敏膠是常用的膠黏劑產(chǎn)品，其一般分為單組份和雙組份產(chǎn)品。

單組份產(chǎn)品即已加入固化劑的膠水，使用中只需揮發(fā)其中的溶劑即可。

雙組份產(chǎn)品一般需單獨(dú)添加固化劑，并混合均勻后使用，其中固化劑可以是熱固化用的固化交聯(lián)劑，或者是使用光固化用的光引發(fā)劑。

硬化液是常用的表面功能涂層，是一種光固化膠水。

硬化液通過涂布烘干后經(jīng)UV照射后形成致密的涂層，交聯(lián)度大，反應(yīng)速度快，主要應(yīng)用于硬化保護(hù)膜、窗膜、可印刷PET等產(chǎn)品上。

除此之外，還有自修復(fù)、負(fù)離子、防藍(lán)光、AG、EWV等涂布液。

AG是防眩暈涂層、AR是抗反射涂層、WV是廣視角涂層。其中AG通過涂布一層功能涂層，是基材表面形成凹凸不平的結(jié)構(gòu)，光線在照射到基材上時(shí)形成漫反射從而實(shí)現(xiàn)防眩暈的目的。

水性涂布液是以水為分散主體，加入部分低聚合度的高分子材料定型，如低分子量聚丙烯酸鈉。

其中高分子材料具有親水性集團(tuán)如CO-，另外其極性集團(tuán)又易于附著顏料、顆粒等功能材料，使功能材料易于潤(rùn)濕形成穩(wěn)定的涂液。

另一方面高分子材料通過吸附于顆粒形成較大的表面積，增加表面電荷，提高顆粒聚集、團(tuán)聚的阻礙力，從而起到分散的目的。

在使用溶劑時(shí)，需確認(rèn)其含水率、顏色、雜質(zhì)等情況，含水率可通過卡爾費(fèi)休水分儀進(jìn)行測(cè)定。

涂布中常使用乙酸乙酯、甲苯、丁酮、乙醇、異丙醇、水、PMA等溶劑，以下是各溶劑特性表。?

以下引用溶解度參數(shù)的的定義及釋義：

溶解度參數(shù)即solubility parameter，簡(jiǎn)稱SP，是衡量液體材料相溶性的一項(xiàng)物理常數(shù)。其物理意義是材料內(nèi)聚能密度的開平方：

SP=(E/V)1/2

其中，SP是溶解度參數(shù)；E是內(nèi)聚能；V是體積。

掌握溶解度參數(shù)，就是掌握了不同聚合物之間的相容程度，為能否成功并用提供依據(jù)。

兩種高分子材料的溶解度參數(shù)越相近，則共混效果越好。

如果兩者的差值超過了0.5，則一般難以共混均勻，需要增加增溶劑才可以。

增溶劑的作用是降低兩相的表面張力，使得界面處的表面被激化，從而提高相容的程度。增溶劑往往是一種聚合物，起到橋梁中介的作用。

另外，在設(shè)計(jì)膠水配方的時(shí)候，為某種膠選擇液態(tài)助劑的時(shí)候也必須考慮雙方的SP是否接近，以保證各組分分散均勻。

溶劑在選擇和使用的時(shí)候，應(yīng)遵循上述溶解度參數(shù)規(guī)則，同時(shí)也應(yīng)考量與基材的匹配性。另外根據(jù)相似相容原理，在選擇溶劑的時(shí)候應(yīng)注意極性相似。

另外選擇溶劑的時(shí)候可以根據(jù)適當(dāng)?shù)难邪l(fā)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)和制程情況選擇單組分溶劑亦或是多組分溶劑，以滿足生產(chǎn)制程的需要和產(chǎn)品品質(zhì)的需求。

單組分溶劑工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，但使用范圍小，工藝窗口窄。多組分溶劑選擇時(shí)應(yīng)注意選擇合適的組分及比例，避免形成共沸點(diǎn)，也應(yīng)避免選擇沸點(diǎn)相近的組分。

某些膠水對(duì)于特定的基團(tuán)可能比較敏感，有可能會(huì)導(dǎo)致失效或反應(yīng)，在選擇溶劑時(shí)應(yīng)盡量避免使用含此類基團(tuán)的溶劑。

助劑是指在膠水使用過程中，為滿足產(chǎn)品需求或者工藝需求而加入的微量組分，其特點(diǎn)是不與主體樹脂發(fā)生反應(yīng)，通過微量添加即可滿足其使用特性或產(chǎn)品特性。

助劑的選取及使用需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的評(píng)估，一般是通過實(shí)驗(yàn)室測(cè)試及老化試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估，防止其在制程中對(duì)產(chǎn)品性能產(chǎn)生不確定性影響，或是在使用過程中及出貨后出現(xiàn)質(zhì)量異常。

助劑種類繁雜，一般根據(jù)其物質(zhì)特性分為有機(jī)添加劑如增稠劑、染料等，以及無(wú)機(jī)添加劑如顏料、納米分散粉體等。

固化劑一般是配合原膠使用，起到樹脂交聯(lián)固化的作用。

其儲(chǔ)存環(huán)境較為嚴(yán)格，應(yīng)在陰涼干燥的環(huán)境下密閉儲(chǔ)存，對(duì)水敏感度高，應(yīng)避免接觸水源及陽(yáng)光直射照射。