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    光学薄膜、光学镀膜小知识
           光学薄膜在生活中无处不在,如眼镜、数码相机、各式家电用品,钞票上的防伪技术,等等,皆能被称之为光学镀膜技术应用的延伸。光学镀膜指在光学元件或独立基板上,制作镀上或涂布一层或多层介电质膜或金属膜或这两类膜的组合,以改变光波之传递特性,包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改变。经由适当设计可以调变不同波段元件表面之穿透率及反射率,亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性。常见的光学薄膜器件有反射膜、减反射膜、偏振膜、干涉滤光片和分光镜等。采用减反射膜后可使复杂的光学镜头的光通量损失成十倍的减小;采用高反射膜比的反射镜可使激光器的输出功率成倍提高;利用光学薄膜可提高硅电池的效率和稳定性。              光学薄膜的特点是表面光滑、膜层之间的界面呈几何分割;膜层的折射率在界面上可以发生跃变,但在膜层内是连续的;可以是透明介质,也可以是吸收介质;可以是法向均匀的,也可以是法向不均匀的。比较简单的光学薄膜模型是表面光滑、各向同性的均匀介质膜层。在这种情况下,可以用光的干涉理论来研究光学薄膜的光学性质。当一束单色光波射入到光学薄膜上时,在它的两个表面上发生多次反射和折射,反射光和折射光的方向有反射定律和折射定律给出,反射光和折射光的振幅大小则有菲涅尔公式确定。       光学薄膜根据其用途分类、特性与应用可分为反射膜、增透膜/减反射膜、滤光片、偏光片/偏光膜、补偿膜/相位差板、配向膜、扩散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、遮光膜/黑白胶等。相关衍生的种类有光学级保护膜、窗膜等。根据不同光学膜的用途和性能要求,紫外线吸收剂、抗黄变剂等功能性助剂在多种膜材中具有重要的应用。
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    电泳涂装的特点及局限性
           电泳涂装分为阳极电泳涂装和阴极电泳涂装两种。阳极电泳涂料的官能团中含有羟基,用有机胺或碱中和后,具有水溶性或水分散性,在水中离解为带有负电荷的粒子,在电泳涂装时以被涂物为阳极而沉积出来,称为阳极电泳涂装。阳极电泳涂装和阴极电泳涂装有很大的区别(如左图),使用涂料的种类、溶液的性能、电泳工艺及涂膜性等等各方面都显著不同。       一、电泳涂装与静电喷涂、粉末喷涂相比,有着十分显著的特点。       1、涂料的利用率很高,一般在95%以上,如采用超滤装置进行回收,利用率可高达98%以上;       2、涂膜厚薄均匀,结合力强。涂膜硬度高,一般可达3H-4H(铅笔硬度计);       3、泳透力好,在零件的内腔、焊缝能够均匀地涂上;       4、防腐性能很好,如果膜厚(膜厚仪)超过25μm,中性盐雾试验可达500h以上,不会发生明显腐蚀;       5、电泳涂膜外观好,不易垂流,不产生流挂(挂漆)现象。       6、由于采用的是水溶性涂料,不燃烧,安全性大大提高,对操作人员的健康危害小;减小了对环境的污染,对空气和水污染很小。       7、可实现自动化生产,提高生产效率;也可以和电镀结合起来,使金属表面获得各种彩色涂膜,具有较强的金属感,防腐和使用功能变得更加完善,推动了表面处理技术的发展。      二、电泳涂装局限性。      1、仅适用于具有导电性的被涂物涂底漆,如木材、塑料、布等无导电性的物件不能采用这种涂装方法;      2、由多种金属组合成的被涂物,如果电泳特性不一样,也不宜采用电泳涂装工艺;      3、不能耐高温(16-185℃)的被涂物,也不能采用电泳涂装工艺。近几年在国外已开发成功在120℃、150℃下烘干的电泳涂料。      4、对颜色有限定要求的涂装不宜采用电泳涂装,变化涂膜的颜色须分槽涂装;      5、对小批量生产场合也不宜建议采用电泳涂装,因槽液的更新速度太慢,槽液中的树脂老化和溶剂组成的变动大,而使槽液不稳定。
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    超临界发泡简介,及超临界发泡在运动鞋生产中的应用
          在高分子材料的发泡加工中,根据气泡的生产机制不同目前可分为两大类,即化学发泡和物理发泡。超临界发泡是一种物理发泡,全称是超临界流体微孔发泡。超临界流体物理性质介于液体和气体之间,在一定温度和压力作用下兼具气体和液体的性质,可以像气体一样易于扩散,又可以像液体一样易于浸润。超临界发泡的基本原理是利用气体在聚合物中的溶解度对压力和温度的依赖关系,使经过超临界流体过饱和后的聚合物混合体系在冷却过程中,进入热力学不稳定状态,诱导气核形成,进而得到微孔结构;化学发泡是对加入高分子材料中的化学发泡剂进行加热使之分解释放出气体而发泡,是一项传统而成熟的发泡工艺,对鞋材加工中目前仍广泛应用在普通鞋中底的生产上。       相比传统的化学发泡,超临界发泡技术具有明显的优势,即可以同时达到中底轻量和高弹性两个目标。超临界发泡能够制造出细小而均匀的气泡,让中底的密度更低,从而减轻球鞋的重量;超临界发泡能够将气泡均匀地分布在中底材料中,所形成的缓冲结构能够有效吸收冲击,提供更好的能量回馈,减少关节和肌肉的压力,同时也可以提升抗压缩能力,让中底更耐用;并且超临界发泡不会像化学发泡产生一些对环境或人体有害的气体,具有环保清洁的优点。但是,超临界工艺发泡对设备和过程控制的要求远高于化学发泡,因此生产成本要更高。       在鞋材市场上,目前超临界发泡的原料主要有EVA、TPU、TPEE、PEBA等四种。       EVA,乙烯-醋酸乙烯酯 ,是应用早、成熟而广泛的的发泡鞋材。其各项性能都较为普通,耐久度指标较为落后,长时间穿着后容易被“踩扁”,从而降低回弹、缓震性能。       TPU,热塑性聚氨酯,回弹性能优秀,耐久性强,但自身重量较大,且在长时间受压力形变之后会发热。TPU分为芳香族和脂肪族,一般脂肪族性能上优于芳香族。抗黄变剂在TPU鞋材中应用比较常见,可以有效抵抗鞋材在使用过程的老化黄变现象。       TPEE,热塑性聚酯,可以视作TPU的升级版本,相较而言在回弹、耐久等指标上与TPU差异不大,在轻质化指标上则有明显提升。       PEBA,聚醚嵌段酰胺,又被称为尼龙弹性体,具有优异的回弹性能、轻质化性能和耐久性能,是**运动鞋的中底标配。PEBA成本较高,常见使用PEBA混合EVA、TPU等材料进行发泡,以降低成本。       超临界发泡在工艺上可分为板材、注塑、胚模和珠粒发泡等。超临界发泡一般以二氧化碳CO₂或氮气N₂作为物理发泡剂,CO₂和N₂的化学性质稳定、价格低、无毒无害,且临界压力及温度较容易达到,对聚合物的溶解性、扩散能力较强且易于控制。但两者之间还是有差异的。以CO₂作为发泡剂,CO₂在聚合物中具有更高的溶解度和更高的扩散速率,添加填料可以控制孔结构,适合大规模生产;以N₂作为发泡剂,发泡体中的气泡孔径更小,气泡孔密度高且细致均匀。N₂扩散较慢,形成的泡沫不容易塌陷,结构良好,较有利于弹性材料的发泡。
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    汽车橡胶植绒密封条的材料选择简介
           橡胶植绒密封条的生产所涉及的材料主要有橡胶胶料、植绒绒毛、植绒粘合剂、金属骨架等,其生产工艺大致如下图所示。下文简述这些生产材料的选择及要求。       一、橡胶胶料。       汽车密封条绝大部分选择以三元乙丙橡胶(EPDM)为弹性体的胶料。三元乙丙橡胶具有优异的耐热老化、耐臭氧老化和耐大气天候老化性能,符合汽车使用环境的要求。同时三元乙丙橡胶具有挤出加工性好,硫化速度快的特点,因此被广泛地应用于采用连续挤出硫化生产的汽车密封条上。       根据分子量大小和分布、乙烯与丙烯比例、第三单体类型和含量等因素的不同,三元乙丙橡胶又分为不同的品种。上述因素的不同将直接导致橡胶密封条的加工和成品的性能。因此在配方开发工作中,三元乙丙橡胶的选择非常重要。现在橡胶密封条多采用第三单体为ENB型的三元乙丙橡胶。一般地,选择快压出和/或半补强碳黑作为补强剂,同时可以选择一些无机矿物质作为填料以降低成本,如煅烧陶土,轻质碳酸钙等。化剂通常选用石蜡基油或环烷基油,这两种油和三元乙丙橡胶的相容性基本相似。但是石蜡基油更适合于三元乙丙橡胶的挤出,而且由于石蜡基油比环烷基油闪点高,更适于采用常压高温硫化工艺。       二、植绒绒毛。       据植绒的用途不同可采用不同的纤维制造植绒绒毛,如棉纤维、粘胶纤维、聚丙烯腈、聚酰胺、聚酯纤维等。汽车植绒密封条通常采用聚酰胺或聚酯纤维绒毛,有时也采用聚酰胺和聚酯纤维混合绒毛。绒毛的长度为0.5-0.8mm,绒毛的纤度为1.7-3.3dtex,颜色大部分为黑色,在一些高档车上采用彩色绒毛。评价聚酰胺和聚酯纤维绒毛的主要性能指标如下。      飞升性能,包括飞升时间和绒毛落下后的分布、比体积电阻、含水率、长度不均率等。飞升性能是评价植绒绒毛在静电场中的运动行为,它直接影响植绒的密度;比体积电阻与绒毛在静电场中绒毛下落时的直立程度有关。聚酰胺和聚酯纤维的吸水率差异很大,前者为6%,后者小于1% 。对同一种绒毛来说,吸水率不同,其比体积电阻有一些差异。       对于静电植绒采用的绒毛,在使用前必须进行预处理以保证绒毛的导电性和分散性。预处理一般采用静电处理和筛选。同时在使用前根据当地的气候情况进行适当的状态调节,也就是将绒毛放在植绒房内(环境温度15-25℃,相对湿度45-55%)进行24小时以上的存放。使用过的绒毛经过再次静电处理和筛选1-2次后,可以回收重复使用。       三、植绒粘合剂。       选择植绒粘合剂首先应考虑粘合剂基体与密封条弹性体具有良好的浸润性。植绒粘合剂根据组分、分为有溶剂型和无溶剂型,根据固化反应机理又可分为单组分和双组分。在橡胶植绒密封条实际生产中通常选择以聚氨酯为基体二甲苯或酮类为溶剂的单组分粘合剂,根据生产工艺可以在粘合剂配方中加入适量的催化剂以提高粘合剂的固化速率。紫外线吸收剂在粘合剂配方中也常常被添加使用,以满足植绒粘合剂的耐候性。评价溶剂型单组分植绒粘合剂的主要性能指标有密度、固含量、粘度、暴露停放期、固化温度和时间等。通常在选择和设计粘合剂配方时应该考虑因素包括:有一定的粘度范围容易涂胶、表面张力小浸润性好、有足够的暴露停放期并有理想的固化速率。       四、金属骨架。       外腰线密封条的金属骨架采用低碳钢带或铝合金带,通过冷弯曲成型,镶嵌在橡胶里。为了能够与橡胶有较好的粘结,通常情况下在金属骨架包覆橡胶前,其表面预涂了一层粘合剂以达到金属与橡胶的良好粘结。金属骨架的厚度通常为0.5-0.8mm,宽度和弯曲的形状取决于装配的汽车板金结构。