薄膜的功能化涂布涂層

近年來高分子基材的功能薄膜產(chǎn)品在各領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普及，尤其是具有光學(xué)功能的薄膜的應(yīng)用越來越廣泛。高分子薄膜（如PET、PC、PMMA、PVC、TAC等）具有優(yōu)秀的光學(xué)性能和物理機(jī)械性能，通過實(shí)施附加的功能涂層如表面硬化涂層或一些特殊的功能涂層，使得這些高分子薄膜材料的功能性得到完善，應(yīng)用價(jià)值上升。

輻射固化技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展速度較快的一項(xiàng)工業(yè)技術(shù)，該技術(shù)自20世紀(jì)80年代進(jìn)入快速發(fā)展期以來，至今的30多年時(shí)間里一直保持著快速的發(fā)展。輻射固化技術(shù)在薄膜加工方面的應(yīng)用，促進(jìn) 了功能性薄膜的發(fā)展，近年來一些高技術(shù)領(lǐng)域如納米材料、涂料技術(shù)的快速發(fā)展也使得功能性薄膜的質(zhì)量越來越高，品種越來越豐富。

薄膜表面功能化涂層的實(shí)施目的有三個(gè)：

一、賦予薄膜新的功能；

二、對(duì)薄膜進(jìn)行保護(hù)提升耐用率；

三、對(duì)薄膜起到裝飾作用。

總之，通過在薄膜表面實(shí)施功能涂層可以使薄膜的品質(zhì)得到提升，應(yīng)用范圍得到擴(kuò)展。

目前制造涂層材料的企業(yè)主要集中在日本，進(jìn)行涂層加工的國(guó)家和地區(qū)是日本、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)、韓國(guó)。在我國(guó)目前主要是使用完成涂層的功能膜材料，而在中國(guó)進(jìn)行涂層加工的工業(yè)體系尚在建設(shè)中。

功能薄膜的關(guān)鍵是對(duì)薄膜表面使用功能性涂料的處理，采用輻射固化涂料技術(shù)在賦予薄膜各種功能的同時(shí)提高薄膜的耐擦傷性是功能膜的發(fā)展方向。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，用于薄膜的功能涂料種類越來越多，不同的功能可以賦予薄膜更完善的使用功能和保護(hù)裝飾功效，可以極大地豐富這些膜材料的應(yīng)用范圍。

1、抗靜電硬化涂層

由于種種原因而產(chǎn)生的靜電，是發(fā)生最頻繁、最難消除的危害之一。防靜電薄膜除了應(yīng)用在顯示器件方面外，近年來隨著IT行業(yè)的迅速發(fā)展，集成電路、組件及其制品，也大量采用價(jià)廉物美的薄膜類包裝材料包裝。如果采用容易產(chǎn)生靜電的薄膜包裝，薄膜會(huì)因電磁感應(yīng)和磨擦產(chǎn)生的靜電積累，對(duì)各種敏感性電子元件、儀器儀表等原因產(chǎn)生的高壓放電，使所包裝的商品遭到破壞，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。因此抗靜電薄膜，作為功能性塑料包裝薄膜的一個(gè)實(shí)用品種，倍受人們關(guān)注，得到了很快的發(fā)展。

采用涂料生產(chǎn)防靜電薄膜與采用外部抗靜電劑生產(chǎn)抗靜電薄膜不同，涂層型防靜電技術(shù)，不使用表面抗靜電劑的溶液對(duì)薄膜的表面進(jìn)行涂布，而是采用導(dǎo)電性涂料涂復(fù)在薄膜表面、形成均勻的涂層，從而賦予塑料導(dǎo)電性能，使之成為具有防靜電性能的薄膜，薄膜同時(shí)具有防靜電效果，還具有優(yōu)異的防灰塵效果。防靜電涂層涂料由UV固化樹脂材料組成，涂層表面電阻達(dá)到108Ω及以下。

2、耐指紋及防污染硬化涂料

涂料中添加指紋處理劑是一種為了提高薄膜表面不留有指紋而設(shè)計(jì)的一種有機(jī)涂膜，主要用于電腦，家電，汽車，建筑等的基板板材。優(yōu)異的耐指紋效果增強(qiáng)了薄膜材料表面保護(hù)功能和裝飾性。

耐指紋及防污染透明薄膜可以采用氟代烷基硅烷等有機(jī)或有機(jī)／無機(jī)復(fù)合材料構(gòu)成涂層組分。其中氟代烷基硅烷中的氟碳基團(tuán)起到疏水疏油的作用，從而得到耐指紋的效果。

利用納米二氧化鈦的光催化產(chǎn)生極強(qiáng)的自由基可以制造出持久性的防污涂層，目前已廣泛用于內(nèi)外墻涂料。如將高質(zhì)量的納米二氧化鈦復(fù)合涂料涂布在透明薄膜上可制作防污染薄膜產(chǎn)品。

用于薄膜表面的防污處理，例如建筑及車窗的玻璃貼膜、IMD工藝的塑料產(chǎn)品等薄膜的防污處理。可以研究的薄膜表面不易粘附水和油而提高膜表面疏水性和疏油性的特點(diǎn)，進(jìn)而達(dá)到提高耐污染性的目的。

3、親水性硬化涂料

現(xiàn)實(shí)生活中我們可以看到許多上霧甚至結(jié)霜現(xiàn)象，例如冬天窗戶玻璃上、汽車風(fēng)檔玻璃、浴室玻璃、塑料大棚等，其相互隔開的兩側(cè)常出現(xiàn)一定的溫差，溫度低的表面水分的飽和蒸汽壓低于周圍環(huán)境的蒸汽壓，從而引起水汽向物體表面聚集，并以微小的水珠形式析出形成霧，而每個(gè)小水珠都會(huì)使光線發(fā)生折射和反射，顯著降低透明材料的透光率，影響視線。如一側(cè)溫度過低甚至還會(huì)結(jié)霜，這就給生產(chǎn)和生活帶來諸多不便，甚至引起重大的損失。

具有超親水功能的薄膜，其在具有防靜電防灰塵的特點(diǎn)外，還能夠抑制薄膜變臟和易清洗的特點(diǎn)以及防霧效果，一旦表面有污物存在只需用水沖洗既可清潔而無需是用清潔劑。

4、自修復(fù)涂料

膜材料在應(yīng)用過程中，受外界因素作用可能會(huì)出現(xiàn)表面破損現(xiàn)象，表面的破損會(huì)影響到對(duì)材料的保護(hù)，更會(huì)影響到表觀的裝飾效果。受自然界生命體受損后可自行修復(fù)愈合的啟發(fā)，產(chǎn)生了自修復(fù)涂料。自修復(fù)（Self-Healing），也成為自愈合，即源于醫(yī)學(xué)和生物的自愈合能力，將其用于材料科學(xué)具有仿生的含義。Self-Reparing，即自修復(fù)涂料包含更廣義的內(nèi)涵，即涂層產(chǎn)生裂縫后能自動(dòng)修復(fù)裂縫。

自修復(fù)涂料的原理有較多，如在聚合物基體中引入微膠囊形成愈合劑及引發(fā)劑，當(dāng)有裂縫擴(kuò)展時(shí)，嵌在其中的微膠囊被撕裂，愈合劑通過毛細(xì)管作用釋放到受損區(qū)域，遇到催化劑，便會(huì)引發(fā)聚合反應(yīng)，將裂縫處粘合修補(bǔ)好。

雜化有機(jī)－無機(jī)納米組分可作為細(xì)胞壁來組裝賦予自愈功能的微型管路，這些納米組分是通過自組裝表面活性膠囊的模板制備而成的，涂層一旦受損，損傷處便自發(fā)修復(fù)愈合。

自修復(fù)薄膜可以應(yīng)用到手機(jī)、筆記本電腦、家電等的IMD薄膜，使得產(chǎn)品具有更好的表面光澤和色彩鮮艷等裝飾效果。

薄膜的功能化使其應(yīng)用克服了只具有單一的使用功能，使得薄膜具有了更好的保護(hù)功能、裝飾功能以及完善的應(yīng)用功能，大大地提高了薄膜材料的質(zhì)量和應(yīng)用范圍。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)交叉應(yīng)用越來越廣泛，薄膜加工過程輻射固化技術(shù)的采用，使其生產(chǎn)質(zhì)量更高。功能涂層的研究發(fā)展將會(huì)賦予薄膜更加完善的功能性，功能薄膜的應(yīng)用會(huì)更加廣泛。