塑料真空镀膜底漆

利用丙烯酸酯类化合物的易共聚
性及含氟丙烯酸酯类化合物的低表面能，研究了有机 氟改性丙烯酸酯聚合物的表面性能。结果发现，含氟 丙烯酸酯类单体改性后的丙烯酸酯共聚物具有较强的 憎水性能， 随含氟丙烯酸酯类单体的种类、 含氟侧链烷 基、 加料方式、 引发剂用量等因素的变化， 共聚物的表 面性能和光泽度呈现出不同的变化规律。为了降低涂 料的表面张力， 同时又不至于降低其硬度和附着力， 已 成功地在涂料体系中引入了含氟的多官能团丙烯酸酯 单体。 偶氮类化合 )*+,-*.* 等人 以醋酸乙酯为溶剂、 物为引发剂， 利用溶液聚合方法合成了氟单体含量大于
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报道了一种可用于塑料、 木材的热固
化型涂料。其树脂由丙烯酸氨烷基酯和乙烯基类单体 反应而得到，再配以 !3 4 !"3 的多官能团丙烯酸酯 单体和适量溶剂。 该涂料喷涂后在 2" 4 1!" 5 烘烤 6" 789 左右，所得涂层具有优异的光泽、硬度和耐水性、 耐候性。丙烯酸氨烷基酯的结构式为： :1 G,! G GNN:!;,:6 其中， :1 为氢原子或甲基； :! 为碳原子数为 1 4 # 的亚烷基； :6 为氢原子或碳原子数为 1 4 # 的烷基。 ;<=> 等人 & ? ( 也在丙烯酸系涂料中引入了丙烯酸 氨烷基酯单体，通过与乙烯基类单体溶液聚合形成预
聚物，再利用氨基上的活性氢与多异氰酸酯固化交 联。所配制的涂料与传统的羟基丙烯酸酯涂料相比， （低于 1’" 5 ） 、 固化速度快、 耐溶剂性 具有固化温度低 好、 附着力优异、 硬度高等优点。而 @A>B< 等人 & 1" ( 则将 含有氨基的丙烯酸酯预聚物与硅烷偶联剂配合，所得 涂料可用于各种基材。涂膜在附着力、 耐水性、 耐候性 等方面具有较明显的优势。最近， ;C>DE9 等人 & 11 ( 在丙 烯酸酯涂料中使用了少量丙烯酸氨烷基酯单体和 ; F 羟甲基丙烯酰胺， 这两种功能单体可进行自聚， 因此该 涂料体系无需使用交联剂， 并且具有组分简单、 流平性 好、 耐溶剂性好、 硬度高等优点。 #$ ! 叔碳酸缩水甘油酯改性丙烯酸酯涂料 （G<BH>B< I1"） 的结构式为： 叔碳酸缩水甘油酯 G,6 N :1— G— G :! N—G,! —G,— G,! N 它可以在丙烯酸自由基聚合反应之前或之后，通 过环氧基团与羧基的开环反应形成羟基，从而提供很 多优良的性能 & 1! ( 。 首先叔碳酸缩水甘油酯的引入可以明显降低涂料 用树脂的黏度， 并提高涂料的流动性， 其主要原因： # 叔碳酸缩水甘油酯中庞大的叔碳酸基团的空间位阻效 应降低了聚合物之间的相互作用； $对相对分子质量 相同的树脂而言，含叔碳酸缩水甘油酯的树脂的链更 短，减少了链的缠结； %树脂与涂料体系的相容性增 加， 这是因为引入叔碳酸缩水甘油酯到聚合物中， 相当 于引入了一个双极性的结构单元，其中高度支化的叔 碳酸酯部分与支化的烷烃相容性较好，而甘油酯和羟 基部分具有较高的极性，可以与其他极性分子形成氢 键。这就增进了改性的聚合物树脂与涂料中极性和非 极性组分的相容性 & 16 ( 。 其次，叔碳酸缩水甘油酯具有庞大而疏水的叔碳 酸结构， 能对固化后的涂膜提供位阻保护效应， 从而防 止水解， 并赋予聚合物优良的性能， 如高光泽、 耐酸性 及良好的涂膜外观 & 1’ ( 。 （伯羟 第三， 在改性反应后， 产物中含有两种羟基 基和仲羟基 ） ，它们可以用于丙烯酸树脂的进一步交 联。伯羟基使交联反应保持足够的活性，而部分仲羟 基又使涂料具有合适的使用期 & 1/ ( 。 JA==K>LM 等人 & 1# ( 用叔碳酸缩水甘油酯代替丙烯酸 羟乙酯单体， 并与其他丙烯酸酯单体进行溶液聚合， 合 成了改性羟基丙烯酸树脂，用多异氰酸酯作为交联剂 配制了用于塑料基材的涂料。该涂料与未改性的丙烯
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所配制的涂料具有较低的表面 0"1 的丙烯酸酯聚合物。 张力， 优良的耐候性、 耐油性以及抗污染性。 这种含氟单 体通常是含有 # 2 ’# 个碳原子氟烷基的丙烯酸酯单体， 如丙烯酸全氟己酯。 34567 等人 用基团转移聚合方法 合成了一种低表面张力的流动改性剂，作为配制涂料
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镀膜底漆的作用
目前常用的塑料制品，除少数可以不作表面涂装 )!+ （如 ,-. 镀膜等） 就直接真空镀膜外 ， 大多需先采用 底涂预处理工艺后才能进行真空镀膜。底涂预处理的
收稿日期：!""# 1 "2 1 !( 作者简介：蒋秋云 / *3(! 1 0 ， 女， 广西桂林市人， 在读硕士， 主要 从事真空镀膜涂料的研究。
!""#$ "% 现代涂料与涂装
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丙烯酸酯类真空镀膜底漆
丙烯酸树脂有热塑性和热固性两大类。其主要特
点是保光、 保色性好， 耐候性强， 附着力优异。为了改 善性能也可引入硝基纤维素、 氨基树脂、 醇酸树脂。例 如， 方秀敏
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用硝基纤维素对热塑性丙烯酸树脂进行
改性，制备室温干燥型丙烯酸硝基涂料，用在 )*+、 硬度和耐候性。 ,-.+ 表面具有很好的附着力、 李少春 & / ( 和孙道兴 & # ( 分别研究了用于 )*+ 塑料的 低温快干丙烯酸系涂料，采用低羟值丙烯酸树脂和甲 醇、 丁醇混醚化三聚氰胺树脂在酸催化下， 低温交联固 化， 形成光泽度高、 附着力强、 耐候性优良的单组分塑 料涂料。当羟基丙烯酸树脂和三聚氰胺甲醛树脂配比 漆膜耐醇性好、 硬度高、 干燥快。 为 % 0 1 时， &%( 日本武藏涂料株式会社 研制成功一种用于塑料 的高性能双组分丙烯酸系涂料，固化剂采用多异氰酸 酯，据称其固化时间仅为现有涂料的一半。此涂料的 特征是涂膜固化速度快， 固化初期就有耐乙醇性， 对各 种不同塑料基材的附着性良好，对聚碳酸酯的附着力 尤强。 为了满足真空镀膜底漆的苛刻要求，对丙烯酸树 脂进行改性是行之有效的方法。以下介绍几种常用的 改性方法。 #$ % 含氨基的丙烯酸酯涂料 美国专利
现代涂料与涂装 !""#$ "%
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・特种涂料与涂装特刊・
性能应满足真空镀膜的工艺要求。 ! 对于某些柔性塑 料基材，底漆还应具有足够的柔韧性，真空镀膜层很 薄， 本身弯曲没有问题， 如果底漆的柔韧性较差， 就可 能导致镀层开裂，甚至脱落。 " 塑料基材的热变形温 度一般都较低， 因此， 热固化型涂料的干燥温度必须低 于塑料的热变形温度，可选择低温固化涂料或自干型 涂料体系。紫外光固化涂料不需加热固化、 干燥快， 因 此用作真空镀膜涂料具有较大的优势。
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镀膜底漆的基本性能
真空镀膜用底漆应适应塑料基材和真空镀膜两方
面的要求， 不仅要有良好的附着力、 耐候性、 耐热性， 而 且要有优良的光泽、 流平性， 表面无缩孔、 不起粒子， 其 基本性能有： ! 底漆与基材和镀层间有良好的附着力， 这是作为真空镀膜用底漆应具备的最基本性能。 "底 漆有良好的流平性，这是决定真空镀层的光泽度和镜 面效果的关键。因为镀膜本身非常薄，镀层的平整与 否由底漆表面的平整度决定。 #底漆固化后不含挥发 挥发性物质和高沸点溶剂 性小分子 / 主要指残留单体、 等0， 在常温常压下可能看不出这些物质对涂层有何副 作用， 但在真空升温环境下， 小分子的逸出将破坏镀膜 的质量和性能。 $ 底漆膜有较好的耐热性和耐温变 性。真空镀膜有升温的过程， 在升温和冷却过程中， 涂 层与基材都将发生热胀冷缩，涂层与基材的热膨胀性 能要相适应。因此底漆的耐热性、抗热变形和热分解
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基， 制得不饱和丙烯酸树脂 & !8 ( 。 9:*;-5< 等人 & != ( 用甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸 羟丙酯合成含羟基的共聚物，再与丙烯酸的羧基进行 酯化得到不饱和丙烯酸树脂。 不饱和丙烯酸树脂在引发剂和促进剂的作用下进 行自由基共聚反应而使涂料交联成膜， 由于固化反应中 没有副产物产生， 因此涂膜不易产生气泡、 起粒等弊病， 较适宜用作真空镀膜底漆。 利用不饱和丙烯酸树脂来配制催化固化型涂料已 有较多应用。>:,+? 等人 & !@ 2 !# ( 用环氧官能团与羧基官 能团反应得到不饱和丙烯酸树脂与活性单体 （如三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯、 季戊四醇三丙烯酸酯等） 、 催化 剂、促进剂及其他一些添加剂配制成不饱和丙烯酸酯 涂料， 与不饱和聚酯涂料相比， 在耐水性和耐久性上有 较大的优势。国外某公司生产的一种三组分不饱和丙 烯酸酯涂料， 组分一为不饱和丙烯酸酯预聚物、 季戊四 、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 醇三丙烯酸酯 （ ABCD） （CEACD） 等多官能团单体的混合液， 预聚物可提供涂 膜的光泽、 流平性以及减小涂膜的收缩性， 多官能团单 体可提供涂膜的耐温性、 耐溶剂性、 附着力及硬度； 组 分二为浓度约为 !$ @1 的过氧化物引发剂溶液；组分 三为固化促进剂溶液，主要成分为环烷酸钴和环烷酸 锌。这一涂料体系适用范围广， 涂膜具有优异的光泽、 流平性、 硬度、 耐热性及附着力， 由于交联反应主要是 “痱子” 双键的自由基聚合， 因此可以避免 和气泡的产 生， 完全满足真空镀膜的苛刻要求， 是极有潜力和市场 前景的产品。
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塑料真空镀膜底漆
蒋秋云，王正青，胡福增，王书忠
/ 华东理工大学， 上海 !""!&% 0 摘 要：叙述了塑料真空镀膜用底漆的主要作用、基本性能以及热固化型和紫外光固化型真空镀膜底漆的 发展概况。 关键词：塑料；真空镀膜；丙烯酸酯类底漆 中图分类号：.4#&!$ * 文献标识码：5 文章编号：*""% 1 3’2( / !""# 0 "% 1 ""!! 1 "’
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