深圳2019年(nian)8月20日 /美通社/ -- 用疏(shu)水性低(di)(di)聚(ju)(ju)物配制的涂層和(he)油墨可降低(di)(di)水氣滲(shen)透性,近(jin)年(nian)已其成為電子、光學產品和(he)各種(zhong)消費(fei)品的防潮涂層和(he)油墨的理(li)想之選。為此,Dymax戴馬(ma)斯推出多款疏(shu)水性低(di)(di)聚(ju)(ju)物以積(ji)極(ji)應對(dui)市場的需求。
什么是疏水性低聚物?
疏(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)的意思是與(yu)水(shui)(shui)(shui)(shui)相互排斥(chi)。疏(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)低聚物通常用于疏(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)涂料和油墨(mo)以(yi)形成一個防止被水(shui)(shui)(shui)(shui)浸濕(shi)的表面(mian)。水(shui)(shui)(shui)(shui)接觸到疏(shu)水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)表面(mian)時會形成一個很大的接觸角并呈水(shui)(shui)(shui)(shui)滴狀(zhuang)。這些材料往往只吸(xi)收(shou)少部分水(shui)(shui)(shui)(shui)汽,具(ju)有優(you)異的耐水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)能和抗(kang)水(shui)(shui)(shui)(shui)滲透性(xing)。此外,他(ta)們還具(ju)備如下(xia)性(xing)能和優(you)勢:
用于防潮涂層和油墨的疏水性低聚物
疏(shu)水(shui)性低聚物(wu)(wu)的(de)分子結構通常包含(han)亞甲基(ji)(-CH2-)和烴環。低聚物(wu)(wu)的(de)鏈(lian)段往往形(xing)成氫鍵的(de)能力較(jiao)弱,且表面(mian)能較(jiao)低。據調查顯示,防霧、抗凍是功能性涂料和智能電子產品涂層(ceng)(ceng)中(zhong)備受關注的(de)產品性能。疏(shu)水(shui)性低聚物(wu)(wu)在易潔涂層(ceng)(ceng)中(zhong)也(ye)很常見(jian),水(shui)與涂層(ceng)(ceng)表面(mian)接觸(chu)時會(hui)形(xing)成水(shui)珠,疏(shu)水(shui)性低聚物(wu)(wu)防止涂層(ceng)(ceng)被水(shui)浸濕。
疏水性(xing)低(di)聚(ju)物(wu)的(de)性(xing)能有許多優勢,當中最為重要的(de)是(shi)它的(de)耐水性(xing)能。用疏水性(xing)低(di)聚(ju)物(wu)配制的(de)涂(tu)層(ceng)和油墨(mo)可降低(di)水氣滲(shen)透性(xing),使其(qi)成為電子(zi)、光學產品(pin)和各(ge)種消費品(pin)的(de)防潮涂(tu)層(ceng)和油墨(mo)的(de)理想之選(xuan)。
吸水性
對比表1中所列Bomar®疏水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)低(di)(di)(di)聚(ju)(ju)(ju)物的(de)吸(xi)水(shui)(shui)(shui)(shui)率,可見吸(xi)水(shui)(shui)(shui)(shui)率與低(di)(di)(di)聚(ju)(ju)(ju)物化學成(cheng)(cheng)分的(de)分子(zi)量(liang)(liang)(liang)和(he)氧(yang)(yang)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)有關。BR-543是(shi)一種分子(zi)量(liang)(liang)(liang)相對較(jiao)高(gao)、含(han)(han)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)高(gao)的(de)聚(ju)(ju)(ju)醚聚(ju)(ju)(ju)氨酯丙烯(xi)(xi)酸酯,是(shi)本(ben)研究(jiu)中(zhong)疏水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)最弱的(de)低(di)(di)(di)聚(ju)(ju)(ju)物。除了BRC-841之外,其(qi)他產品的(de)吸(xi)水(shui)(shui)(shui)(shui)率都隨著其(qi)氧(yang)(yang)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)降低(di)(di)(di)而(er)降低(di)(di)(di)。BRC-841的(de)含(han)(han)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)(liang)相對較(jiao)高(gao),但(dan)由于其(qi)分子(zi)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)低(di)(di)(di),固化后形(xing)成(cheng)(cheng)高(gao)交聯涂層(ceng)。這樣可以降低(di)(di)(di)吸(xi)水(shui)(shui)(shui)(shui)率。聚(ju)(ju)(ju)丁二烯(xi)(xi)聚(ju)(ju)(ju)氨酯丙烯(xi)(xi)酸酯(Polybutadiene Urethane Acrylates)如BR-641D、BR-643和(he)BR-640D表(biao)現(xian)出極(ji)低(di)(di)(di)的(de)吸(xi)水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing),它(ta)們(men)的(de)含(han)(han)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)(liang)非常低(di)(di)(di),因此(ci)疏水(shui)(shui)(shui)(shui)性(xing)很強。
表1中的數據表明,當使用IBOA作為單體且添加量在30%到50%之間時,低聚物的性能表現幾乎不受影響。因此,本文余下部分將集中探討IBOA添加量在50%時的低聚物化學性質。這些試驗使用的固化設備是Dymax UVCS傳送帶,內置燈具Fusion F300 D型金屬鹵化物燈。Fusion F300是一款高光強的無極燈,固化面積可達1英寸 x 6英寸。Dymax UVCS傳送帶可配置一個或兩個燈頭,方便傳送固化。此次研究中使用一個燈頭來固化低聚物。所有UVCS傳送帶都可調節傳送皮帶速度(1至32 英尺/分鐘)以及燈頭到傳送皮帶的距離,以滿足各種應用要求。此次研究中收集的數據均以20英尺/分鐘的速度完成2次通過。固化條件使用ACCU-CAL? 150輻射計測得,測量能量為為1,900 mJ/cm2,光強2,300 mW/cm2。
耐化學性
Bomar®疏水性低聚(ju)物的耐化學(xue)性也進行了(le)測(ce)評(ping),結果詳(xiang)見(jian)圖1。每種低聚(ju)物與涂層接觸24小(xiao)時(shi)后,反應如下:
0 = 不變色
1 = 輕微變色
2 = 輕度變色
3 = 變色
4 = 嚴重變色
5 = 涂層失效(起泡(pao)、斑(ban)點、附著力(li)會喪失)
結果
當(dang)涂層與碘(dian)、芥(jie)末(mo)(mo)、白(bai)醋和鹽(yan)酸接(jie)觸時,BR-543和BRC-843的(de)(de)(de)表現(xian)較(jiao)差,耐化學性(xing)最小。BRC-443和PBDUA的(de)(de)(de)表現(xian)最好,當(dang)涂層與碘(dian)、芥(jie)末(mo)(mo)、白(bai)醋和鹽(yan)酸接(jie)觸時,有輕微變色或(huo)不變色。這(zhe)是由于低(di)聚(ju)(ju)物主鏈的(de)(de)(de)含氧量低(di),結合(he)強度相對較(jiao)高。歸因于低(di)聚(ju)(ju)物主鏈的(de)(de)(de)結合(he)強度,本(ben)研究中評估的(de)(de)(de)所(suo)有低(di)聚(ju)(ju)物能經得住高pH值的(de)(de)(de)化學物(Drano管(guan)道疏通劑、漂白(bai)劑和TSP清潔劑)還(huan)有機(ji)油(you)的(de)(de)(de)考驗。
高溫對物理性能的影響
我們對BRC-843和(he)BRC-443在(zai)高(gao)溫下的(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理性(xing)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持情況進(jin)行了重點測評(ping)。如圖2所示,本(ben)研究(jiu)中的(de)(de)兩種涂(tu)層暴(bao)(bao)露于(yu)200°C下30分(fen)鐘后(hou),其延伸(shen)率、拉伸(shen)強度(du)(du)和(he)模量均有提升。大(da)多數暴(bao)(bao)露在(zai)該溫度(du)(du)下的(de)(de)涂(tu)層由(you)于(yu)低(di)聚(ju)物(wu)(wu)(wu)主鏈(lian)(lian)結構較弱(ruo)以及殘留的(de)(de)催化劑(ji)會導(dao)致聚(ju)合物(wu)(wu)(wu)主鏈(lian)(lian)降解,其物(wu)(wu)(wu)理性(xing)能(neng)(neng)(neng)會降低(di)。長時間暴(bao)(bao)露于(yu)高(gao)溫后(hou)物(wu)(wu)(wu)理性(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)提升歸因(yin)于(yu)低(di)聚(ju)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)良(liang)好(hao)粘(zhan)接強度(du)(du)、殘留催化劑(ji)的(de)(de)減少以及丙(bing)烯酸酯的(de)(de)進(jin)一步反應。
低聚物性能
表2所列為Bomar®各種疏水(shui)性(xing)(xing)低聚(ju)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)固(gu)化(hua)前和固(gu)化(hua)后性(xing)(xing)能,包括粘度(du)、拉(la)伸強度(du)、硬(ying)度(du)、彈性(xing)(xing)模(mo)量、延(yan)伸率和官能度(du)。表(biao)3所列為這些低聚(ju)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)附著(zhu)力(li)(li)。本研(yan)究中所有低聚(ju)物(wu)(wu)在下列基材(cai)(cai)上固(gu)化(hua)時的(de)(de)(de)附著(zhu)力(li)(li)進行了測評:丙烯(xi)(xi)(xi)腈-丁二烯(xi)(xi)(xi)-苯乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)(ABS)、丙烯(xi)(xi)(xi)酸(suan)(Acrylic)、高(gao)密度(du)聚(ju)乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)(HDPE)、聚(ju)碳(tan)酸(suan)酯(zhi)(PC)、尼龍(long)(Nylon)、聚(ju)氯乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)(PVC)、聚(ju)丙烯(xi)(xi)(xi)(PP)、聚(ju)苯乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)(PS)、鋁(lv)、冷軋鋼、玻璃(li)和不銹鋼。固(gu)化(hua)設備使(shi)用Dymax UVCS傳(chuan)送(song)帶,內(nei)置燈(deng)具Fusion F300 D型金(jin)屬鹵化(hua)物(wu)(wu)燈(deng),20英尺(chi)/分(fen)鐘的(de)(de)(de)速度(du)完成1次(ci)通過(guo)。從試驗(yan)中發(fa)現,疏水(shui)性(xing)(xing)最(zui)(zui)差的(de)(de)(de)低聚(ju)物(wu)(wu)BR-543對(dui)疏水(shui)性(xing)(xing)塑(su)料基材(cai)(cai)的(de)(de)(de)附著(zhu)力(li)(li)最(zui)(zui)佳。沒(mei)有一種化(hua)學結(jie)構對(dui)高(gao)密度(du)聚(ju)乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)(HDPE)的(de)(de)(de)附著(zhu)佳,但(dan)所有的(de)(de)(de)化(hua)學結(jie)構都可以很好的(de)(de)(de)粘接聚(ju)碳(tan)酸(suan)酯(zhi)(PC)。
Dymax Oligomers & Coatings (戴馬斯低聚物和涂料): 堅持獨特創新,研發低聚物超過二十年
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