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    谈谈热塑性聚氨酯弹性体(TPU)
                  弹性体是指玻璃化转变温度低于室温,断裂伸长率>50%,外力撤销后复原性比较好的高分子材料。玻璃化温度高于室温的高分子材料称为塑料。在弹性体中断裂伸长率较大(>200%),100%定伸应力较小,弹性较好的可称为橡胶。弹性体是比橡胶更为广泛的一类高分子材料。聚氨酯弹性体是弹性体中比较特殊的一类。从分子结构看,聚氨酯弹性体是一种嵌段聚合物,一般由低聚物多元醇柔性长链构成软段,以二异氰酸酯及扩链剂构成硬段,硬段和软段交替排列,形成重复结构单元。除含有氨酯基团外聚氨酯分子内及分子间可形成氢键,软段和硬段可形成微相区并产生微观相分离。这些结构特点使得聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性和韧性,以“耐磨橡胶”著称。       聚氨酯弹性体按照制品的成型工艺大致可分为三类,即浇注型聚氨酯弹性体(CPU)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和混炼型聚氨酯弹性体(MPU)。与通用的塑料与橡胶材料相比,TPU具有硬层度范围广、力学性能突出、耐高/低温性能优异、加工性能好、环保性能优良、可塑性强、可设计性强、透明性好等优异特性,其既有橡胶材料的高弹性,又有工程塑料的高强度。以其优异的性能和广泛的应用,已成为重要的热塑性弹性体材料之一。与CPU和MPU相比较,TPU的分子链基本上是线型的,在化学结构上没有或很少有化学交联。线型聚氨酯分子链之间存在着许多氢键构成的物理交联,氢键对TPU形态起强化作用,从而赋予其许多优良的性能,如高模量、高强度、优良的耐磨性、耐化学品、耐水解、耐高低温和耐霉菌。       TPU按软段结构可分为聚酯型、聚醚型和丁二烯型,它们分别含有酯基、醚基或丁烯基。按硬段结构分为氨酯型和氨酯脲型,它们分别由二醇扩链剂或二胺扩链剂获得。普遍常见的划分是分为聚酯型和聚醚型。       TPU按合成工艺的不同,主要分为本体聚合和溶液聚合两种。在本体聚合中,又可按有无预反应分为预聚法和一步法。预聚法是将二异氰酸酯与大分子二醇先行反应一定时间,再加入扩链生产TPU;一步法是将大分子二醇、二异酸酯和扩链剂同时混合反应成TPU。溶液聚合是将二异氰酸酯先溶于溶剂中,再加入大分子二醇令其反应一定时间,*后加入扩链剂生成TPU。       合成出来的TPU粒子需要进行各种各样的加工才能形成*终的制品,TPU的加工主要采用熔融法和溶液法。熔融加工是用塑料工业常用的工艺,如混炼、压延、挤出、吹塑和模塑(包括注射、压缩、传递和离心等);溶液加工是粒料溶于溶剂或直接在溶剂中聚合而制成溶液再进行涂覆、纺丝等。TPU制成*终产品,一般不需要进行硫化交联反应,可以缩短生产周期,废弃物料能够回收重新加以利用。       为了降低产品成本和获得额外性能,TPU常做为增韧剂可用于增韧多种热塑性塑料及改性橡胶材料。由于聚氨酯是一种高极性聚合物,故能与极性的树脂或橡胶相容,如与氯化聚乙烯(CPE)并用可制作医用产品;与ABS共混可代替工程热塑性塑料使用;与聚碳酸酯(PC)并用,有耐油、耐燃油、抗冲击等性能,可用来制作汽车本体;与聚酯并用可提高其坚韧性能;另外能与聚氯乙烯、聚甲醛(POM)或聚偏氯乙烯良好相容;聚酯聚氨酯可与15%丁腈橡胶或与40%丁腈胶/聚氯乙烯共混胶良好相容;聚醚聚氨酯也能与40%丁腈胶/聚氯乙烯共混胶良好相容;另还可与丙烯腈一苯乙烯(SAN)共聚物共容;与反应性聚硅氧烷能形成互穿网络(IPN)结构等。       作为性能优良的弹性体,TPU的下游产品应用非常广泛,在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用,如鞋材、软管、线缆、医疗器械、汽车等交通工具等。其中抗黄变剂BETTERSOL 1514-2在TPU鞋材产品配方中具有广泛的应用,可以有效提升TPU鞋材的耐黄变性能。
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    探讨下凹版印刷中油墨转移的一些影响因素有哪些
                传统印刷方式包括平版、凸版、凹版、丝网版等四种,其中凹版印刷是很重要的一种,在药品包装用铝箔印刷、塑料软包装印刷中占有重要的地位。近些年来,水性凹版印刷油墨因其环保性得到快速的发展,炔二醇表面活性剂是水性凹版油墨配方中不可或缺的重要表面活性剂之一。本文就凹版印刷中油墨转移的一些影响因素进行探讨。       一、网穴形状。       形成网穴主要运用化学腐蚀法或电子机械雕刻法,它们形成网穴的形状是不同的。腐蚀网点形状呈“U”形,电子机械雕刻网点呈“V”形。生产方法不同,单个网穴的容积也不一样,油墨存储量也不一样,前者大于后者,因此印刷油墨转移量也是前者大于后者。腐蚀版一般因转移量大而用于文字线条较多的PTP铝箔印刷,而电子机械雕刻版因网点变化较多而且重复性好,因此应用于图案较复杂的塑料薄膜彩色印刷。        二、油墨颗粒细度。       油墨颗粒越细,进入印刷上网穴的油墨颗粒就越多,从而转移量就越多。一般油墨颗粒细度为10-20µm。        三、油墨粘度。       油墨的粘度在油墨转移过程中也非常重要,在薄膜复合彩印生产中油墨粘度控制在13-25S(3号Zahn杯)。在此范围内,随着粘度升高,转移量增大。再增大粘度,因油墨表面张力加大难以进入网穴,从而使转移量下降;若粘度过小,溶剂过多,单位体积内油墨颗粒下降,从而转移量也下降,甚至有可能引起色相偏差太大而产生质量事故。        四、刮刀角度、压力和刮刀接触点到压印点的距离。       刮刀角度越大,压力越大,刮去网穴中的油墨越多,从而油墨转移量减少。刮刀与印版的接触点到压印点(压辊与印版辊筒的接触点)的距离越远,网穴中的油墨在与承印物接触之前干燥的时间增加,从而粘度上升,增加了转移困难,下降了转移量。        五、印刷速度。       速度越快,油墨转移量越大。原因有二,一是网穴中油墨在转移之前干燥时间缩短,粘度变化不大;二是在刮刀压力不变的情况下,网穴中油墨量增加,从而转移量增大。因此,在能保证印刷质量的情况下尽量提高印刷速度。软包装复合的印刷速度一般为120-250m/min。        六、溶剂挥发速度。      现用溶剂有快速干燥、标准干燥和慢速干燥三种不同挥发速度的溶剂配方,油墨厂一般会提供。溶剂若挥发过快,油墨盘中油墨粘度会上升,同时更重要的是网穴中油墨在转移之前粘度会急剧上升,干涸在网穴里,使转移量明显下降,严重时会出现漏印故障。因此,一般情况下为提高油墨转移率,特别是在印刷浅层次图案时要使用慢干溶剂。        七、静电吸墨辅助装置。       油墨的实际转移率只有60%左右,且细小网穴中的油墨因不易形成毛细血管现象,故转移较困难。随印刷时间延长,漏印现象更明显。静电吸墨装置利用电场力作用,帮助网穴中油墨转移到承印物上,能提高10%-20%转移率,特别是在细小网点印刷中,提高现象更明显。        八、压辊压力。       压辊作用是帮助承印物与印版辊筒之间形成“毛细血管”,从而让油墨沿“血管”转移到承印物上。压力不是越大越好,压力大,承印物驱动更吃力,从而影响套印精度。因此在印刷实践中,压力的设置原则是在保证印刷效果的情况下越小越好。       九、承印物表面张力大小、平整度、光洁度。       承印物表面张力一般比油墨表面张力大1.2X10-4N,这样才会在压辊帮助下形成毛细血管作用,让油墨从印版向承印物表面转移。表面张力越大,转移量越大。如在同样印刷条件下,塑料薄膜NY、PET和BOPP印刷油墨转移率是逐渐减小,因为它们印刷面的表面张力也是逐渐减小(当然它们都符合印刷要求,表面张力都大于0.04N/m)。薄膜类表面平整度、光洁度都很好,而纸张类表面因纸张类型不同而平整度、光洁度不一样。平整度越好、光洁度越高的承印物印刷时油墨转移量就越大。        十、环境温度、湿度、颗粒度的影响。        一般温度在20-25°C时油墨流动性好,印刷效果较好。温度越高,油墨中的溶剂挥发加快,油墨粘度提高,破坏油墨溶剂平衡;温度如果很低,就会降低油墨流动性,从而影响油墨转移。湿度大,水汽会凝聚在版辊上,让版辊表面结露,无法生产,同时水汽凝聚到油墨中,会破坏油墨质量;湿度小,空气干燥,易形成静电,印刷图案边缘易形成静电毛刺。印刷车间内空气中灰尘多,易使导辊、压辊变脏,导辊压辊上的杂质颗粒会聚少成多,可能使印刷图案形成无规律的漏印现象。
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    BOPET光学膜的应用及BOET光学膜制成表面涂层技术
           BOPET聚酯薄膜,是指聚酯家族中的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物,经双向拉伸制成的薄膜。为改变光学零件表面光学特性而镀在光学零件表面上的一层或多层膜就是光学PET薄膜。光学级聚酯薄膜具有低雾度和高透光率、不泛黄、附着力好、平整度好、无明暗纹、耐高温和紫外线照射、挺度佳、抗烧裂、不易破损表面光洁度高、厚度公差小等出色的光学性能。       光学PET薄膜应用分为反射膜、增透膜、滤光膜、光学保护膜、偏振膜、分光膜和位相膜等。PET光学膜主要用于高端液晶显示器材中的扩散膜、增亮膜、反射膜、抗静电保护膜、触摸屏中的保护膜以及软性显示器用膜等领域。液晶面板上游原材料中,光学膜在背光模组、偏光片、液晶材料中均有使用。例如液晶显示屏,*少可能用到7~8 张具有不同功能的PET 型光学膜(2张光扩散膜,1增亮膜,2张相位差膜,1张防眩光膜,1张屏蔽导电膜)。这些功能性PET型光学膜,主要是通过在PET聚酯薄膜表面涂覆各种功能性涂层所得。       光学膜基材要求平整无缺陷、光泽度和透光率高、雾度低、涂布性能好等。PET 型光学膜用各种功能性涂层是光学膜研究的重要方向之一。在制备PET 光学膜时,解决基材膜与涂层的界面粘接问题尤为重要。若基材表观平整无缺陷,则涂层与膜基材表面之间接触的活性点较少,导致涂层液体不易渗入,难以与其形成吸附;若基材光泽度和透光率高,则基材表面粗糙度较低,导致涂层液体与膜基材表面粘结点少。同时PET 聚酯膜本身具有的特点,如PET 膜表面结晶高度取向,导致的涂层分子难以渗透入PET膜内,也使其不易与涂层形成良好的界面粘接。       涂层技术是光学膜的关键技术,与涂层相关的技术主要有涂层配方技术、涂层固化技术和涂布工艺技术等。根据涂层所起的作用,可将涂层分为三类,即保护用涂层、装饰用涂层和功能性涂层。在PET 聚酯膜上涂覆不同的涂层,便可制得不同功能的薄膜。在PET 聚酯膜表面涂布上抗划伤、抗静电(106~108Ω)涂层,制成屏幕保护膜,用于手机或电脑屏幕表面的保护;在PET 聚酯膜上涂布含有光学粒子或者玻璃微珠的涂层,可制成光学扩散膜,将其用于LCD 面板背光模块,能有效消除明暗交错或者网点现象、提升光线亮度、使导光板射出的光线柔散化,为LCD 面板提供均匀的面光源;在PET聚酯膜表面涂布具有颗粒成分的树脂体系,可制成防眩光膜,将其用于液晶显示屏,具有利用反射光的散射和由硬涂树脂与粒子的折射率差产生的内部散射来防止画面拖尾的作用等。
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    浅谈用于风电叶片防护涂层树脂材料的特点
          为实现风电叶片长期稳定运转,需要在叶片上涂装防护涂层使得叶片具备优良的耐候、耐磨、防污等性能。以下主要介绍作为风电叶片防护涂层材料的几种聚合物树脂,如聚氨酯、氟树脂、丙烯酸树脂等做为防护涂层成膜树脂的特点。       一、聚氨酯树脂。       目前国际上使用的风电叶片防护涂层材料以聚氨酯为主,主要是以溶剂型的聚氨酯底漆配以溶剂型的聚氨酯面漆,性能较好,同时价格适中。聚氨酯树脂具备优良的耐油、耐磨性、耐化学药品性,较强的附着能力。风电叶片涂料耐候性能要求极高,在利用聚氨酯树脂配制该涂料时,以脂肪族或脂环族的多异氰酸酯为宜,避免选用易泛黄的芳香族类。同时聚氨酯面漆配方中往往还会添加紫外线吸收剂、光稳定剂的助剂,以进一步提升面漆的耐候性和使用寿命。       二、氟聚合物树脂。       氟原子半径小、电负性大,有机氟聚合物中含有F-C键,键能高达515 kJ/mol,两个氟原子的范德华半径之和为0.27 nm,基本上可将C-C键完全包围而不露出一点空隙,从而使得任何基团或者原子都无法进入破坏C-C键,这种屏障的效果使得有机氟涂料拥有许多特异的性能,如良好的化学稳定性、耐候性、耐热耐寒性、耐辐射性;另外含氟聚合物表面能低,具有疏水疏油的特点,优异的自润滑性能与低摩擦性能,这些特性与风电叶片涂料的性能要求很吻合。       有机氟改性树脂与底材的附着能力欠佳,故含氟聚合物作为风电叶片涂料的面漆较为合适。传统氟树脂以聚偏氟乙烯(PVDF)为代表,PVDF涂料户外的使用寿命可达20年以上。尽管具备优良的耐候性、韧性好、耐粉化等特点,但由于PVDF涂料的施工需要经过高温烘烤,加工过程要求较高。由于氟碳涂料价格昂贵,且以PVDF为代表的传统型氟碳涂料需要高温固化,限制了其在风电叶片上的应用。利用有机氟改性聚氨酯或其它树脂既提高性能、降低成本又能解决氟树脂附着能力差、不能常温固化的缺陷。       三、聚丙烯酸酯材料。       丙烯酸涂料因其耐候、耐光、耐腐蚀性能优异,粘接性好,对底材的附着能力强,已在各个领域得到广泛应用。但该树脂耐水、耐溶剂性能相对较差,且不耐磨,所以一般将丙烯酸树脂作为风电叶片涂料的底漆使用。利用有机氟改性丙烯酸酯,改性后的涂料不仅保持了原有的丙烯酸酯的特性,还提高了涂层的耐候性、抗污性等。在国外,氟代丙烯酸酯聚合物已经成功地用作桥梁、建筑、汽车等耐候性要求较高的外用涂料,能否将该类聚合物引入到风电叶片涂料上是一个值得探讨和研究的问题。       四、其他类型材料。       1、聚天门冬氨酸涂料是近几年新兴的高性能双组份涂料,耐黄变性能佳,性能稳定。       2、有机硅涂料具备优良的耐候性、耐高低温性、抗水性、耐沾污等性能,已广泛应用于建筑、航天等领域。       3、环氧树脂涂料具备较高的粘接力,防腐性能卓越,通过添加纳米无机材料对环氧树脂涂料进行改性,可以提高涂层的耐磨及防腐能力。       4、除添加无机纳米材料外,直接涂抹无机薄膜作为防护涂层也能对叶片起到保护作用。Ni-P薄膜作为应用甚广的无机涂层,具备良好的耐磨和耐腐蚀性。