• PSA | 有機硅離型劑配方解析大全

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           有機硅離型劑,常見有5個組分:主劑,交聯劑,附著力添加劑(有的人稱為錨固劑),剝離力控制劑(分為重剝離和輕剝離),鉑金催化劑。那是不是只有這幾個組分呢?答案是肯定不止。第六個組分,所有配方中必備的:抑制劑。還有防霧化劑,摩擦系數調節劑等。

    第一:主劑。

           主劑決定了離型涂層主要性能。比如,離型力、殘余粘著力、膜面效果、涂布方式、適應基材,干硅量,解卷性能,反應類型等。通過調整主劑的分子結構,分子量,官能團等來調整這些性能。

           目前常見的分子結構,有直鏈性和支鏈性。 反應后,支鏈型的,相對來說,形成更復雜的網狀結構,離型力會偏重一些。另外結構更穩定,殘余力會更高一些。 直鏈型形成的涂層相對來說,離型力會偏輕一些。殘余力會略低一點。

           決定離型力的因素有很多:如基材,主劑本身的因素,涂布量等。每個廠家,都會根據實際情況(比如成本、鋪展性、穩定性等因素),去推薦一個最佳建議。另外,溶劑的選擇,對離型力和膜面也會有影響。目前市面上也有很多供應商會推薦一些特殊的助劑去調節離型力,比如重(輕)剝離添加劑等。

           影響殘余粘著力的因素也有很多:

           1.配方設計不當;

           2.烘箱溫度過低,沒有達到交聯溫度;

           3.烘烤時間過短;

           4.工藝設置不當;

           5.網紋輥,清洗不及時導致堵網等。

           影響膜面效果的因素:

           1.原料本身的原因;

           2.溶劑搭配不當;

           3.設備的因素;

           4.車間環境;

           5.工藝的調整,溫度,轉速,表面張力控制等。

           涂布方式:硅油主劑本身的分子量,分子結構,粘度決定了涂布方式。比如溶劑型,一般都是分子量巨大,粘度很大,只能用兩輥或者微凹的涂布。無溶劑的,可以五輥直接涂布。如果用兩輥涂布,得用溶劑去稀釋降低干硅量,幫助流平,否則涂布量太高,表面太油。

          適應基材,也是由硅油本身決定。不同的錨固基團對不同的基材,附著力不一樣。在確定基材后,要根據要求去選擇不同的主劑,干硅量。

          解卷性能:涉及到此類問題的主要是高速貼標。不同廠家的硅油,解卷時的離型力變化差異也會不同。有的上升很快,有的則較慢。

          反應類型分為三部分:熱固化加成型,熱固化縮合型,光輻射型。

    1.加成型:A+B=C。優點:剝離力穩定性好、覆蓋性也非常好、殘余力高、鉑金催化安全、反應速度快。缺點:成本高、容易鉑金中毒。

    2.縮合型:A+B=C(超大分子)+D(超小分子)。優點:便宜,料槽壽命長,回收利用率高。缺點:有毒。

    3.UV光輻射:優點:固化非???、在薄膜上有優異的錨固性、對基材幾乎沒有熱影響(熱收縮,形變)、能耗相對來說較少、常溫,老化離型力變化小、低萃取率、自由基對基材要求低,無后固化。缺點:剝離力大小范圍有限、成本高、上硅量較高、自由基的必須沖氮氣保護、有效期較短、陽離子型對基材要求高。

     

    第二:交聯劑

           通俗點說,交聯劑是含氫硅油?;瘜W機構看起來很簡單,其實隨著錨固基團的不同,也有很多的復雜變化。會影響離型力,反應速度,附著力等。離型力從配方上調整,主要是調整主劑和交聯劑的比例。交聯劑添加量增多,離型力會變重(但是過量的加多,會導致剝離力不穩定,老化升高)。不同的錨固基團,導致交聯劑的反應速度也會有很大的差異。因為支鏈有限,接入錨固基團(X和Y)數量有限。

           附著力和反應速度主要由錨固基團(X、Y)決定。錨固基團是參與反應,還是與基材結合。這個平衡廠家會根據不同的應用要求,去做出不同的搭配。正常反應慢的,附著力會比較慢。附著力好的,反應會比較慢。    

     

    第三:催化劑-鉑金,錫

             化學 結構如下圖:

           很多有機硅離型劑是用鉑金催化。這也是為什么離型劑體系比較貴的主要原因之一。如果不加,反應速度會非常緩慢,緩慢到反應可以忽略不計??墒羌佣嗔?,成本會高。所以,也有一些低端的用錫催化。

           催化劑的結構相對來說簡單,功效也比較簡單,就是催化反應速度。只影響料槽壽命和反應速度。對離型力,附著力,穩定性都沒有影響。只要固化好,對殘余力也沒有影響。當然,如果添加量少了,固化不好,那是很大影響殘余粘著力的。在添加上,一般是后添加。即另外單獨添加。也有部分廠家,把鉑金預埋在主劑中。在試用時,是雙組分:主劑(實際是主劑+鉑金)+交聯劑。

     

    第四:特殊成員-錨固劑

            錨固劑,也稱為附著力添加劑,密著劑等。經常聽到人說,掉硅。非??植赖囊粋€不良狀況。主要是因為附著不好??赡苁侵鲃┻x擇不對,也可能是交聯劑選擇不對。也有可能是附著力添加量不夠。還有一個是常被大家忽略的因素,環境;空氣太潮濕。紙張表面凹凸不平,附著力比較好。離型膜比較難附著力。很多時候,都要大量添加附著力添加劑。比如在陰雨天,空氣濕度變大時,一般會稍微增大錨固劑的量。既然濕度影響附著,為什么不把濕度控制的很低?離型劑涂布中有大量的靜電產生,必須有一定的濕度,帶走一定量的靜電。不然容易產生火花,發生著火,爆炸等狀況。

           實際生產中,有些廠家會適量添加一些異丙醇等親水親油的容易,來幫助減輕水份的影響。建議適當少量添加。過多的水份融入離型層會有很多的弊端。還是建議適當的添加錨固劑。過多添加,也會導致剝離力變大。

     

    第五:離型力調節劑

            離型力調節劑分為兩種:反應型和非反應性。有些輕剝離添加劑,多為非反應性。是小分子量有機硅,會遷移到表面,犧牲殘余粘著力來達到短暫的離型力變輕。一些重剝離添加劑,是反應性,參與反應。這種改變離型力是長久穩定的。

     

    第六:抑制劑

            抑制劑一般都是預埋在主劑,或者交聯劑中。如果不加交聯劑,那離型劑配好后,會迅速反應固化。為了有足夠長的料槽壽命,便于生產。廠家都會在配方中預先添加抑制劑。

     

    第七:防霧化劑

           防霧化劑,一般在高速涂布機上,輥速太快,容易帶起大量的硅油霧氣。吸入肺中,固化。會導致人員死亡。所以很多廠家開發了防霧化劑,添加如硅油中,防止霧化。

    第八:摩擦系數調節劑

           摩擦系數調節劑,一般用于食品包裝等行業。要求表面有很低的摩擦系數。此類比較少見。

           另外還有一些特殊的助劑,如增加霧面效果,使涂層帶有一定顏色的特殊顏料。

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