20年专注抗紫外线、抗黄变

 
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    适应5G通信要求的那些高性能特种工程塑料薄膜的特点比较
           耐高温特种工程塑料薄膜是适应5G通信发展的先进材料之一,它具有传输损失低、不会造成通讯劣化的特征,并且能与铜箔强力接着良好,实现了优异的柔软性。近年来,高性能薄膜产业化呈爆发式发展,各种低介电常数、低介电损耗的薄膜基材纷纷涌现,如为了降低介电常数和介电损耗而特殊改性的PI薄膜(MPI),为了适应覆铜工艺而调整了耐温性能的PPS薄膜,性能优异但成型很难的LCP薄膜等。本文就简单介绍下这些高性能特种工程塑料薄膜的相关信息。        一、聚酰亚胺PI薄膜。        PI具有优良的机械强度、弯折性能、持续稳定性、耐热性、绝缘特性等优点,FPC是PI薄膜的主要应用领域。聚酰亚胺(PI)可作为4G以及Sub-6频段所使用的软性电路板(FPC)基材。但由于PI基材吸水率较大,介电常数和介质损耗因子也较大,尤其对工作频率超过10GHz的产品影响显著,因此很难满足毫米波频段的要求。PI的介电性能可通过改性改善提升,如通过氟化物配方降低介电损耗,在10-15GHz高频信号上的表现足与LCP媲美。例如钟化推出的用于毫米波频段的高耐热PI薄膜产品Pixeo™ IB,在高频下的介电损耗低至0.0025。且MPI比LCP的优势是在加工工艺、价格方面,MPI更易加工生产,可量产,价格具有竞争力,业内认为MPI与LCP将是并存的一个局面。去年,日本旗胜就采用改性聚酰亚胺(MPI)开发新结构的5G高速传输用FPC,可满足毫米波天线模块、包括sub6在内的5G基站、数据中心以及汽车联网等多种应用要求。      目前,FPC用PI薄膜主要由杜邦、钟化、SKPI、达迈科技等生产,在全球市场上始终保持着高占有率。国内瑞华泰、国风塑业、丹邦科技等少数企业也具备FPC用电子PI薄膜的供应能力,产能规模与SKPI、钟渊化学等存在差距。      二、液晶聚合物LCP薄膜。       LCP薄膜具有低吸湿性,高耐化性,高阻气性的特点,与PI相比,LCP的介电常数和介电损耗随着频率的变化波动非常小,高频信号传输稳定性优越,非常适合毫米波应用。但是LCP剥离强度较低,在成型加工工艺方面不易控制,工艺复杂、良品率低、议价能力低、供应厂商少,大规模商用LCP尚无法实现。       整体来看,LCP薄膜相当被看好,被称作5G天线革命性核心膜材。近几年,全球LCP薄膜生产企业数量不断增加,对LCP薄膜的开发和投入不断增多,技术壁垒有望突破。LCP薄膜相关生产企业国外主要有村田制作所、Kuraray、日本千代田、日本电化株式会、KGK等;国内主要有沃特股份、普利特、聚嘉新材、金发科技、南京贝迪、东材科技等。       三、聚四氟乙烯PTFE薄膜。       PTFE具有很好的耐水性、耐溶剂性、耐热性以及耐化学腐蚀性,特别是其介电常数和介质损耗非常低且稳定。PTFE良好的性能使其在高频线路板领域有良好的应用前景。但PTFE也有一些缺点,如热膨胀系数(CTE)远高于铜箔的热膨胀系数,且PTFE的表面能低,与铜箔的附着力较差。对其进行改性时采用的如化学浸渍、等离子处理等方法都会在其表面产生极性官能团,因而往往会导致介电常数升高。同时,添加中空结构的填料或引入空气则极可能等同于在PTFE中引入缺陷,降低力学性能。       PTFE是极适合毫米波高频领域应用的材料,被业内认为是未来天线基板材料,也是各家开发的重点,如住友电工就成功量产了5G通信用氟树脂FPC,旗胜也针对氟树脂FPC进行开发研究。目前PTFE薄膜生产企业有霓佳斯、AGC、中兴化成、德清科赛、东材科技等企业。       四、聚苯硫醚PPS薄膜。       由于LCP的成本高且加工性能难度大,新材料替代就成了大家开发的重点。在5G时代,PPS将在薄膜、基板等电子市场有所增长。低介电PPS与LCP相比较,它主要有成本价格低、低介电可行性高、介电损耗更低、金属结合力强、耐温阻燃等优点。       低介电PPS薄膜的开发将有望替代LCP在柔性线路板上的应用。如东丽推出了5G高频高速传输的柔性电路板(FPC)用耐高温PPS薄膜,这种新PPS薄膜在250°C的加热试验中不会变形,耐高温性能可满足线路板加工,且保留了PPS优异的介电性能。目前PPS薄膜生产企业主要有日本东丽、浙江新和成、沃特股份、德阳科吉等。       五、聚醚醚酮PEEK薄膜。       PEEK薄膜可用于微型扬声器振膜等领域,同时PEEK薄膜作为高频高速基材也**前景,PEEK在高频20GHz下,介电常数3.2,介电损耗为0.0035,完全可以满足材料要求,可用于5G射频天线柔性基板,这也是目前研究热点,如罗杰斯采用PEEK薄膜制作FCCL。PEEK薄膜主要生产企业有威格斯、鹏孚隆、沃特股份、达孚新材料等。       六、PEN薄膜。       PEN薄膜即聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate)薄膜,它的高频特性优于PI薄膜,相比于LCP薄膜,介电性能较差,但在成本竞争力、稳定供应性方面,PEN较具优势。帝人有开发相关材料。       紫外线吸收剂在各种高性能工程塑料薄膜产业具有广泛而重要的应用,上海苍洪公司持续关注国内外5G产业用高性能薄膜产品的发展动向。
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    简述影响水性涂膜耐水性的因素及改善水性涂膜耐水性的方法
           涂料的耐水性是指漆膜对水的破坏作用的抵抗能力。漆膜耐水性的好坏与成膜树脂中所含的极性基团、颜料中的水溶性盐、涂膜中的各种添加剂等因素有关,也与被涂物的表面处理、涂膜的干燥条件等因素有关。以下探讨下如何改善水性涂料的耐水性。       首先,水性树脂的合成和结构影响水性涂料的耐水性。水性聚氨酯、水性丙烯酸树脂乳液聚合时用的表面活性剂都具有两亲结构。聚合完成后这些表面活性剂仍然存留在乳液中,成膜后残留在漆膜内。表面活性剂遇水后亲水基与水作用,促使水在漆膜中更多地渗透、扩散和迁移,增大了吸水率。现今已可采用无皂聚合法制备树脂乳液,此方法合成的乳液耐水性有显著提高。       不同乳液或水分散体吸水率有很大差别,其主要由聚合物的结构决定。聚合物分子中的亲水结构及合成时所用的亲水单体,对漆膜的吸水率和耐水性有极大的影响。(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、马来酸酐、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸等亲水单体,可以改善聚合物在水中的分散性,有利于乳液或水分散体的形成和稳定,同时又带来成膜后漆膜吸水率升高,耐水性下降等缺点。聚氨酯结构中有聚乙二醇链段时吸水率会增大;而有聚酯结构的聚氨酯水解降解的可能性大,耐水性会受影响。乳液合成时引入氟碳单体或有机硅化合物可提高漆膜的耐水性,并随着氟碳和硅化合物的含量增多而耐水性增加。       其次可通过添加外交联剂使成膜形成交联,交联能显著提高漆膜的耐水性。同一种水性涂料通过添加外交联剂交联后,无论用的是异氰酸酯固化剂交联,氮丙啶交联,还是环氧化合物交联,都可以降低成膜的吸水率。       除以上两种途径之外,还可通过物理方法改善漆膜的耐水性,如涂料配方中添加憎水性化合物可以改善漆膜的疏水性,减少或降低水汽对漆膜的浸润。蜡乳液和蜡粉可有效增大漆膜的界面接触角;某些疏水添加剂也有很好的效果,可以产生类似荷叶效应的结果。这种疏水效应是由于疏水添加剂在漆膜表面有规则地聚集产生的,疏水剂的迁移会使荷叶效应消失,加入疏水剂的漆膜经多次擦洗后疏水效果也逐渐减弱。反应型树脂添加剂可以有效延长漆膜的疏水效果,如反应型防涂鸦有机硅添加剂BETTERSOL 6221就属于此类产品。
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    工业漆的底漆、中间漆和面漆的特点和使用选择
           工业漆的作用主要有防腐、装饰、保护等,其涂层体系在确定腐蚀环境和设计寿命的情况下进行选择,一般由底漆、中间漆和面漆组成,也可简化到由一种涂料组成。钢结构涂装不仅要考虑单一涂层的性能,更应该考虑涂料的正确配套,底漆和面漆之间应有良好的适应性。以下简述工业漆的底漆、中间漆和面漆的特点和使用选择。       一、底漆。       工业底漆可以防止或阻缓锈蚀,提供与底材的附着力、为后道漆打底和底材修正。底漆中粉料多,基料少,成膜粗糙,底漆的功能是使漆膜与基层和下道漆结合牢固,即要有良好的附着力,阻止锈蚀的发生。       底漆在整个防腐涂层体系中极为重要,它应具有下列特点:1、与基体表面(如钢、铝、混凝土等不同的金属材料和非金属材料)有良好的附着力,其树脂基体中往往含有羟基、羧基等极性基团;2、底漆黏度应较低,对基材表面有良好的润湿性,且其溶剂挥发慢,有充分时间对焊缝、锈痕等部位能充分渗透,从而产生较强的锚固作用;3、底漆施工一般不能太厚,膜太厚会引起收缩应力,会影响与基材的附着力。但随着涂料技术的进步,或因涂装环境的要求需减少涂装道数,也采用了厚膜型防锈底漆,如目前海上平台普遍采用的厚膜型无机硅酸锌底,要求一道膜厚在65~75μm;4、底漆的基料应具有屏蔽性,阻挡水、氧、离子的透过。       二、中间漆。       工业防腐涂装体系中,多道涂层是必需的,它可以弥补单道涂层的缺陷,增强屏蔽性能。单道涂层不可能具有涂料系统的所有特性。中间漆在防腐蚀涂料体系中起到承上启下的作用,要求中间漆与底漆及面漆附着力良好。漆膜之间的附着并非主要是靠极性基团之间的吸力,而是靠中间层所含溶剂将底漆溶胀,使两层界面的高分子链缠结紧密。通过溶剂的替换来改善与底漆和老化涂层的相容性等。       在重防腐蚀涂料系统中,中间层的作用之一是增加涂层厚度以提高整个涂层的屏蔽性能。在整个涂层系统往往底漆不宜太厚,面漆有时也不宜太厚,所以将中间层涂料制成触变型高固体厚膜涂料,用无气喷涂,一次可获厚膜,增加了系统的整体厚度,增加了漆膜的屏蔽性。在防腐蚀涂料体系中,底漆和面漆不一定是同一类的树脂基体,为了使各涂层之间黏结良好,形成一个整体防护体系,要求中间层漆与底漆和面漆都有良好的附着,这就需要精心设计中间漆。1、尽量选择与底漆和面漆相同或相近的基料。如在环氧富锌底漆上通常采用环氧云铁中间层漆进行配套。同时要重视底漆、中间层漆和面漆之间的相容性,防止选择不当,引起咬底、起泡等缺陷;2、选择屏蔽型的颜料,如云母氧化铁、铝粉、滑石粉等,使中间层漆具有较好的屏蔽阻挡作用;3、在选择涂层厚度和层数时,从整个防腐蚀涂料体系的使用寿命和施工条件来考虑,尤其在重防蚀涂料体系中,可选择触变型高固体分厚膜涂料,采用高压无气喷涂涂装工艺,一次达到厚膜。      三、面漆。      面漆主要功能是保护下层底漆和装饰作用等,故要对大气和湿度具有不渗透性,要能抵抗由风化引起的物理和化学分解。1、面漆是整个防腐蚀涂料体系的第一道关口,具有抗化学作用,提升系统的整体有效性,低渗透性,抵御潮气和电解质的侵蚀;2、提供光泽和色彩。装饰美观及标志作用;3、抵抗紫外线,耐候性强,能阻挡日光中的紫外线对涂层的破坏。紫外线吸收剂往往添加使用于面漆配方中,以增强漆膜的抗紫外线耐候性能。某些耐化学品涂料往往*后一道面漆是不含颜料的清漆,以获得致密的屏蔽膜。      面漆简单分为外用和内用。外用即在户外使用,要求耐阳光中的紫外线,高性能耐候面漆有丙烯酸聚氨酯,氟碳和聚硅氧烷,也可选氯化橡胶、氯化聚乙烯和丙烯酸等面漆。环氧面漆可作为没有耐紫外线要求时普遍采用的面漆。
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    PUR热熔胶的四个关键词及其所表示的优势
           PUR热熔胶的粘接性和韧性(弹性)可调节,并有着优异的粘接强度、耐温性、耐化学腐蚀性和耐老化性。为了更加突出其耐老化性能,PUR热熔胶配方中往往还会添加合适的紫外线吸收剂。PUR热熔胶中的"PUR"是Polyurethane Reactive的英文缩写,中文全称为湿气固化反应型聚氨酯热熔胶,其中的四个关键词为“湿气、固化反应型、聚氨酯、热熔胶”。本文就阐述下PUR热熔胶的四个关键词所代表的优势,及PUR热熔胶具有的常见优点。       一、PUR的聚氨酯结构。       PUR热熔胶的分子结构中含有极性和化学活泼性的氨酯基(-NHCOO-)或异氰酸酯基(-NCO),与含有活泼氢的材料,如木材、塑料、皮革、陶瓷、织物、木塑等多孔材料(甚至是金属、玻璃、橡胶等表面光洁材料)都有着优良的粘合力。       二、PUR属于热熔胶。       热熔胶在抑制化学反应的条件下,将固态的PUR热熔胶密封热熔融成流体,以便于覆膜操作。两种被粘体,通常指基材及表层膜,贴合冷却固化后胶层凝固起到粘接作用。       三、PUR湿气固化。       PUR热熔胶通过热熔融覆在线板与包覆物(如PVC膜等)之间,贴合后,胶层冷却后就起到了粘接作用。并且更重要的在这之后,它还能借助空气中存在的湿气和装饰线板表面附着的水分子并与之反应、扩链,生成具有高聚力的高分子聚合物,使粘合力、耐热性、耐低温性等性能显著提高。       四、PUR属于固化反应型胶粘剂。       PUR胶分子与空气和装饰线板中的水分子发生反应,形成的是不可逆的交联固化结构,也从而形成了更稳固耐久的胶层,从而保证包覆的质量,保证产品使用寿命。       五、PUR热熔胶还具有以下常见优点。       1、它是一种无溶剂的胶粘剂,无味,是一种绿色环保产品。       2、PUR操作性简单,在短时间内即可将两粘接物固定,无需烘干,提高工效,节省时间。PUR热熔胶的包装是密封铝箔包装,供胶时需要可密封的专业设备,以更好地保证覆膜质量。热熔胶机在隔绝空气的情况下对PUR胶进行加热融化。       3、耐热、耐寒、耐水蒸气、耐化学品和耐溶剂性能优良。由于PUR胶一旦反应后就不可逆的特性(即再受热也不会融化),所以其包覆的线板能在-40℃至150℃保持稳定,产品品质更稳,更适合加工出口产品。