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工艺基础 ∣ 涂布液
涂布液是如何区别和区分的？ 涂布液中都包含哪些成分？ 应如何选择合适的原料配置涂布液？
涂布液是涂布制程原材料主料之一，是形成涂布复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经过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区分方式： 按原料类别：原胶、溶剂、助剂、固化剂 按树脂体系：亚克力系、聚氨酯系、橡胶系、硅基系 按涂层功能：压敏胶、复合胶、功能涂层、底涂剂等 按分散体系：溶剂型、水分散型、无溶剂型、热熔型 因不同涂布液应用领域不同，其特性也各不相同，固化方式也有所区别，但一般分为光固化或热固化两种，热固化产品一般需要经过熟化制程。 当然也有部分胶水因其特殊性，在涂布制程前已完全成型，因此无需固化，只需烘干或定型即可。 原胶 压敏胶 在使用涂布液主剂时，一般需评估其颜色、流动性、固含量及粘度指标。 压敏胶是常用的胶黏剂产品，其一般分为单组份和双组份产品。 单组份产品即已加入固化剂的胶水，使用中只需挥发其中的溶剂即可。 双组份产品一般需单独添加固化剂，并混合均匀后使用，其中固化剂可以是热固化用的固化交联剂，或者是使用光固化用的光引发剂。 压敏胶的体系常用的有： 亚克力胶系：主要用作保护膜、不干胶、窗膜、防爆膜等 聚氨酯胶系：主要用作保护膜、复合膜等 有机硅胶系：主要用作保护膜、AB胶等 橡胶系：主要用作保护膜、医用胶带和电工胶带等 功能涂层 硬化液是常用的表面功能涂层，是一种光固化胶水。 硬化液通过涂布烘干后经UV照射后形成致密的涂层，交联度大，反应速度快，主要应用于硬化保护膜、窗膜、可印刷PET等产品上。 除此之外，还有自修复、负离子、防蓝光、AG、EWV等涂布液。 AG是防眩晕涂层、AR是抗反射涂层、WV是广视角涂层。其中AG通过涂布一层功能涂层，是基材表面形成凹凸不平的结构，光线在照射到基材上时形成漫反射从而实现防眩晕的目的。 水性涂布液 水性涂布液是以水为分散主体，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钠。 其中高分子材料具有亲水性集团如CO-，另外其极性集团又易于附着颜料、颗粒等功能材料，使功能材料易于润湿形成稳定的涂液。 另一方面高分子材料通过吸附于颗粒形成较大的表面积，增加表面电荷，提高颗粒聚集、团聚的阻碍力，从而起到分散的目的。 溶剂 溶剂的基础性质 在使用溶剂时，需确认其含水率、颜色、杂质等情况，含水率可通过卡尔费休水分仪进行测定。 涂布中常使用乙酸乙酯、甲苯、丁酮、乙醇、异丙醇、水、PMA等溶剂，以下是各溶剂特性表。 以下引用溶解度参数的的定义及释义： 溶解度参数即solubility parameter，简称SP，是衡量液体材料相溶性的一项物理常数。其物理意义是材料内聚能密度的开平方： SP=(E/V)1/2 其中，SP是溶解度参数；E是内聚能；V是体积。 掌握溶解度参数，就是掌握了不同聚合物之间的相容程度，为能否成功并用提供依据。 两种高分子材料的溶解度参数越相近，则共混效果越好。 如果两者的差值超过了0.5，则一般难以共混均匀，需要增加增溶剂才可以。 增溶剂的作用是降低两相的表面张力，使得界面处的表面被激化，从而提高相容的程度。增溶剂往往是一种聚合物，起到桥梁中介的作用。 另外，在设计胶水配方的时候，为某种胶选择液态助剂的时候也必须考虑双方的SP是否接近，以保证各组分分散均匀。 溶剂的选择和使用 溶剂在选择和使用的时候，应遵循上述溶解度参数规则，同时也应考量与基材的匹配性。另外根据相似相容原理，在选择溶剂的时候应注意极性相似。 另外选择溶剂的时候可以根据适当的研发设计、工艺设计和制程情况选择单组分溶剂亦或是多组分溶剂，以满足生产制程的需要和产品品质的需求。 甲苯、乙酸乙酯、丁酮的分子式 单组分溶剂工艺相对简单，但使用范围小，工艺窗口窄。多组分溶剂选择时应注意选择合适的组分及比例，避免形成共沸点，也应避免选择沸点相近的组分。 某些胶水对于特定的基团可能比较敏感，有可能会导致失效或反应，在选择溶剂时应尽量避免使用含此类基团的溶剂。 助剂 助剂是指在胶水使用过程中，为满足产品需求或者工艺需求而加入的微量组分，其特点是不与主体树脂发生反应，通过微量添加即可满足其使用特性或产品特性。 助剂的选取及使用需要进行实验室的评估，一般是通过实验室测试及老化试验进行评估，防止其在制程中对产品性能产生不确定性影响，或是在使用过程中及出货后出现质量异常。 助剂种类繁杂，一般根据其物质特性分为有机添加剂如增稠剂、染料等，以及无机添加剂如颜料、纳米分散粉体等。 固化剂 固化剂一般是配合原胶使用，起到树脂交联固化的作用。 其储存环境较为严格，应在阴凉干燥的环境下密闭储存，对水敏感度高，应避免接触水源及阳光直射照射。
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