3C領域塑料涂料與普通塑料涂料主要區(qū)別:
計算機和手機通訊設備要求更高的裝飾性;
要求更高的安全性,由于直接與人接觸,因此對重金屬、鹵素含量對有嚴格要求;
良好的附著力、耐介質(zhì)性能;
較高的硬度、柔韌性平衡;
固化速度快。
3C領域塑料丙烯酸涂料及其樹脂的設計與合成:
3C領域包含電腦、手機等消費品,種類繁多,合適它們的丙烯酸涂料和樹脂要求也不盡相同。現(xiàn)在筆記本電腦和手機通常采用單組分丙烯酸涂料作為底漆,面漆則由傳統(tǒng)的雙組分聚氨酯發(fā)展成為現(xiàn)在常用的UV固化面漆。作為底漆而言,需要快干、與底材有良好的附著力,而面漆則需要較高的硬度、柔韌性、良好的光澤和豐滿度。
底漆
筆記本電腦的面殼以前常用鎂合金,現(xiàn)在已發(fā)展成為采用塑料或其復合材料,主要追求輕量化。手機外殼也常是各種塑料制成。根據(jù)塑料或復合材料的種類不同,底漆用的樹脂也不同,改變樹脂結構的目的主要是為了適應在不同底材上均具有良好的附著力。
比如:常規(guī)的ABS材質(zhì),普通的熱塑性丙烯酸樹脂就可以滿足要求;
PP材質(zhì),則需要開發(fā)專門的PP用底漆,汽車保險杠用的CPP改性丙烯酸樹脂可以稍加調(diào)整用于此處;
有些筆記本電腦或手機外殼采用玻纖增強尼龍,常規(guī)丙烯酸樹脂在該底材難以附著,需在樹脂結構上引入硅烷偶聯(lián)劑結構,并在最終涂料配方中加入適當?shù)墓柰榕悸?lián)劑,提高附著力。
做底漆的塑料涂料用樹脂Tg可控制在45~60℃為宜。
面漆
傳統(tǒng)面漆為雙組分聚氨酯體系,通過對其中羥基丙烯酸樹脂的結構設計來控制聚氨酯面漆的性能,包括豐滿度、光澤、硬度、柔韌性、耐水、耐醇、耐磨和拋光等性能。5年前,全球約20%的筆記本電腦使用了高光雙組分聚氨酯涂料,主要由阿克蘇-諾貝爾、日本武藏涂料等少數(shù)國際知名公司占據(jù)。其開發(fā)的難點在于讓所合成的樹脂既要有熱塑性樹脂的快干性和高硬度,又要由熱固型丙烯酸樹脂的良好耐性。我們知道,熱塑性樹脂表干快,但是粘度太大,且耐化學品性差,而熱固性樹脂耐化學品性好,樹脂的黏度低,不過其表干慢,標準的表干時間是30min。解決這個難點的思路是:設計一種具有高Tg、高羥基含量的丙烯酸樹脂,同時在單體組分中引入柔韌性好且又利于提高Tg的環(huán)狀單體,在合成工藝上特殊設計使得分子量分布較寬,利于降低黏度。下表列出了適合于2KPU涂料的快干型羥基丙烯酸樹脂的配方。
有時候也會出現(xiàn)采用若屬性丙烯酸樹脂配制涂料,這時候熱塑性丙烯酸金屬涂料或半光、無光涂料用樹脂的Tg應設計的更高一點,以90~110℃為宜。
隨著UV固化涂料技術的發(fā)展,現(xiàn)在面漆的發(fā)展趨勢是使用UV固化涂層作為罩光。