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薄膜的功能化涂布涂层

来源：涂布之家发布时间：2020-03-05点击：775

近年来高分子基材的功能薄膜产品在各领域的应用越来越普及，尤其是具有光学功能的薄膜的应用越来越广泛。高分子薄膜（如PET、PC、PMMA、PVC、TAC等）具有优秀的光学性能和物理机械性能，通过实施附加的功能涂层如表面硬化涂层或一些特殊的功能涂层，使得这些高分子薄膜材料的功能性得到完善，应用价值上升。

辐射固化技术是当前发展速度较快的一项工业技术，该技术自20世纪80年代进入快速发展期以来，至今的30多年时间里一直保持着快速的发展。辐射固化技术在薄膜加工方面的应用，促进了功能性薄膜的发展，近年来一些高技术领域如纳米材料、涂料技术的快速发展也使得功能性薄膜的质量越来越高，品种越来越丰富。

薄膜表面功能化涂层的实施目的有三个：

一、赋予薄膜新的功能；

二、对薄膜进行保护提升耐用率；

三、对薄膜起到装饰作用。

总之，通过在薄膜表面实施功能涂层可以使薄膜的品质得到提升，应用范围得到扩展。

目前制造涂层材料的企业主要集中在日本，进行涂层加工的国家和地区是日本、中国台湾地区、韩国。在我国目前主要是使用完成涂层的功能膜材料，而在中国进行涂层加工的工业体系尚在建设中。

功能薄膜的关键是对薄膜表面使用功能性涂料的处理，采用辐射固化涂料技术在赋予薄膜各种功能的同时提高薄膜的耐擦伤性是功能膜的发展方向。随着科学技术的发展，用于薄膜的功能涂料种类越来越多，不同的功能可以赋予薄膜更完善的使用功能和保护装饰功效，可以极大地丰富这些膜材料的应用范围。

1、抗静电硬化涂层

由于种种原因而产生的静电，是发生最频繁、最难消除的危害之一。防静电薄膜除了应用在显示器件方面外，近年来随着IT行业的迅速发展，集成电路、组件及其制品，也大量采用价廉物美的薄膜类包装材料包装。如果采用容易产生静电的薄膜包装，薄膜会因电磁感应和磨擦产生的静电积累，对各种敏感性电子元件、仪器仪表等原因产生的高压放电，使所包装的商品遭到破坏，造成极大的经济损失。因此抗静电薄膜，作为功能性塑料包装薄膜的一个实用品种，倍受人们关注，得到了很快的发展。

采用涂料生产防静电薄膜与采用外部抗静电剂生产抗静电薄膜不同，涂层型防静电技术，不使用表面抗静电剂的溶液对薄膜的表面进行涂布，而是采用导电性涂料涂复在薄膜表面、形成均匀的涂层，从而赋予塑料导电性能，使之成为具有防静电性能的薄膜，薄膜同时具有防静电效果，还具有优异的防灰尘效果。防静电涂层涂料由UV固化树脂材料组成，涂层表面电阻达到108Ω及以下。

2、耐指纹及防污染硬化涂料

涂料中添加指纹处理剂是一种为了提高薄膜表面不留有指纹而设计的一种有机涂膜，主要用于电脑，家电，汽车，建筑等的基板板材。优异的耐指纹效果增强了薄膜材料表面保护功能和装饰性。

耐指纹及防污染透明薄膜可以采用氟代烷基硅烷等有机或有机／无机复合材料构成涂层组分。其中氟代烷基硅烷中的氟碳基团起到疏水疏油的作用，从而得到耐指纹的效果。

利用纳米二氧化钛的光催化产生极强的自由基可以制造出持久性的防污涂层，目前已广泛用于内外墙涂料。如将高质量的纳米二氧化钛复合涂料涂布在透明薄膜上可制作防污染薄膜产品。

用于薄膜表面的防污处理，例如建筑及车窗的玻璃贴膜、IMD工艺的塑料产品等薄膜的防污处理。可以研究的薄膜表面不易粘附水和油而提高膜表面疏水性和疏油性的特点，进而达到提高耐污染性的目的。

3、亲水性硬化涂料

现实生活中我们可以看到许多上雾甚至结霜现象，例如冬天窗户玻璃上、汽车风档玻璃、浴室玻璃、塑料大棚等，其相互隔开的两侧常出现一定的温差，温度低的表面水分的饱和蒸汽压低于周围环境的蒸汽压，从而引起水汽向物体表面聚集，并以微小的水珠形式析出形成雾，而每个小水珠都会使光线发生折射和反射，显著降低透明材料的透光率，影响视线。如一侧温度过低甚至还会结霜，这就给生产和生活带来诸多不便，甚至引起重大的损失。

具有超亲水功能的薄膜，其在具有防静电防灰尘的特点外，还能够抑制薄膜变脏和易清洗的特点以及防雾效果，一旦表面有污物存在只需用水冲洗既可清洁而无需是用清洁剂。

4、自修复涂料

膜材料在应用过程中，受外界因素作用可能会出现表面破损现象，表面的破损会影响到对材料的保护，更会影响到表观的装饰效果。受自然界生命体受损后可自行修复愈合的启发，产生了自修复涂料。自修复（Self-Healing），也成为自愈合，即源于医学和生物的自愈合能力，将其用于材料科学具有仿生的含义。Self-Reparing，即自修复涂料包含更广义的内涵，即涂层产生裂缝后能自动修复裂缝。

自修复涂料的原理有较多，如在聚合物基体中引入微胶囊形成愈合剂及引发剂，当有裂缝扩展时，嵌在其中的微胶囊被撕裂，愈合剂通过毛细管作用释放到受损区域，遇到催化剂，便会引发聚合反应，将裂缝处粘合修补好。

杂化有机－无机纳米组分可作为细胞壁来组装赋予自愈功能的微型管路，这些纳米组分是通过自组装表面活性胶囊的模板制备而成的，涂层一旦受损，损伤处便自发修复愈合。

自修复薄膜可以应用到手机、笔记本电脑、家电等的IMD薄膜，使得产品具有更好的表面光泽和色彩鲜艳等装饰效果。

薄膜的功能化使其应用克服了只具有单一的使用功能，使得薄膜具有了更好的保护功能、装饰功能以及完善的应用功能，大大地提高了薄膜材料的质量和应用范围。随着科学技术的发展，技术交叉应用越来越广泛，薄膜加工过程辐射固化技术的采用，使其生产质量更高。功能涂层的研究发展将会赋予薄膜更加完善的功能性，功能薄膜的应用会更加广泛。