1、 薄膜表面硬化涂层的研究和应用杜彦飞（乐凯胶片股份公司 ，保定）摘要 ：聚合物薄膜的应用非常广泛 ，但薄膜存在表面易擦伤的缺陷 ，为保护薄膜和扩大应用领域 ，对薄膜表面进行硬化处理十分必要 。本文对薄膜的硬化涂料及其应用做了详细的介绍 ，综述了未来硬化涂层的发展方向 。关键词 ：硬化涂料 ；聚合物薄膜 ；应用 ；固化中图分类号 ： 文献标识码 ：文章编号 ：（）收稿日期 ：作者简介 ：杜彦飞 （），男 ，河北人 ，高工 ，现在乐凯胶片股份公司从事研发管理工作 。 引言高分子薄膜材料的应用非常广泛和普及 ，薄膜种类繁多如聚乙烯 （）、聚丙烯 （）、聚酯（）、聚氯乙 烯 （）、聚 碳 酸 酯 （）
2、等等 ，这些高分子薄膜材料具有很好的光学性能和物理机械性能 ，适合于在各领域中应用 。如液晶显示器面板及其背光源 、等离子显示器 ；电脑 、游戏机 、手机 、家电产品 、仪器设备 、机械仪表 、建筑装潢等等众多领域 。高分子薄膜 （如、等 ）具有优秀的光学性能和物理机械性能 ，但由于高分子自身的缺陷大多数高分子薄膜表面硬度较低 ，在使用中易被硬物锐器划伤 ，影响表观美观和使用功能 。通过在材料表面实施附加的表面硬化涂层提高这些材料表面的硬度 ，使得这些高分子薄膜材料的耐擦伤功能得到完善 ，应用价值得以大幅提高 。薄膜表面实施硬化涂层的目的一是对薄膜进行保护提升耐用率 ；二是对薄膜起到装饰作用
3、。总之 ，通过在薄膜表面实施功能涂层可以使薄膜的品质得到提升 ，应用范围得到扩展 。为了满足高分子薄膜材料的使用性能 ，多年来人们一直在对这些材料进行改进 ，对高分子材料表面的硬化处理可以采用涂层或镀膜等方式进行 ，其中表面硬化涂层改进薄膜表面硬度工艺简单 、成本低 ，是采用较多的技术工艺 。作为薄膜表面硬化涂层的涂料是多方面的 ，聚氨酯涂料 、无机纳米陶瓷涂料以及辐射固化涂料都可以作为涂层材料应用在薄膜的表面硬化技术上 。辐射固化技术是当前发展速度较快的一项工业技术 ，该技术自世纪年代进入快速发展期以来 ，至今的多年时间里一直保持着快速的发展 。辐射固化技术在薄膜表面硬化处理方面的应用 ，尤
4、其适合卷对卷涂布工艺的需求 ，促进了功能性薄膜的发展 ，近年来一些高技术领域如纳米材料 、涂料技术的快速发展也使得表面硬化薄膜的质量越来越高 ，品种越来越丰富 。 塑料基材表面硬化涂层研究 热固化表面硬涂层研究聚氨酯涂料具有优异的耐磨性 、硬度和柔韧 性 ，是应用极为广泛的涂料种类 。聚氨酯是由异氰酸酯和含羟基或氨基化合物缩聚聚合而成 ，聚氨酯是分子结构中含有氨基甲酸酯重复单元的聚合物 ，根据缩合的羟基化合物种类分为聚酯聚氨酯 、聚醚聚氨酯等 ，聚氨酯分子间易形成氢键如 ：由于这些氢键的作用以及聚氨酯分子固化时的交联作用 ，聚氨酯树脂具有优异的性能如物理机械性能好 、涂膜坚硬 、柔韧性好 、亮
5、度高 、耐磨性优异 、附着力好 、耐腐蚀性强等等。由于聚氨酯具有一定的柔韧性 ，易于在薄膜等软基材上使用 ，具有较好的附着力 。聚氨酯涂层材料在薄膜上获得的硬度主要在于生成聚氨酯的原料组成 ，即组分中异氰酸酯基和含羟基化合物的分子结构 ，如芳香族二异氰酸酯 （）与己二异氰酸酯 （）由于分子结构的刚性不同 ，生成的聚氨酯固化后硬度不同等 。聚氨酯涂膜中 ，除含有氨基甲酸酯外 ，还含有酯键等不饱和双键 ，可赋予聚氨酯涂层具有许多优异的性能 ，调整聚氨酯涂料配方 ，可获得要求的性能 ，如可以从坚硬的调节到柔韧的涂层。聚氨酯涂层的缺点是固化时间较长 ，一般需要几十分钟到数小时 ，并需要较高温度 。为解
6、决此类问题研究者进行了大量深入的研究 ，通过采取添加催化剂等加快分子间的反应速度 ，降低反应温度 ，如有机锡 、有机汞催化剂等等 。如美国专业涂料和树脂供应商 公司能提供一种用于软基体的硬涂料双组分阻燃聚氨酯涂料 ，这种牌号为 ，该聚氨酯涂料的表干时间为，可生成了一种坚硬的 、耐化学药品 、耐水和阻燃的聚氨酯灌封胶 ，这种涂料在最佳的条件下可能有年的寿命。 辐射固化表面硬涂层研究作为环境友好技术的紫外光固化材料自世纪年代在国外商品化以来 ，一直保持着以上的高速增长 。其优势在于 ：固化快 ，生产线速度可达；无污染 ，紫外光固化涂料具有低排放的特点 ；涂膜质量高 、硬度高 、耐划伤 、耐腐蚀等，
7、辐射固化技术已经广泛应用在电子 、印刷 、光学器件 、装饰装潢等领域 。固化硬化涂层的缺点主要是涂层与薄膜基材的附着力问题 ，塑料基材是一种非吸收性基材 ，涂料不能向基材中渗透而产生机械锚合达到提高附着力的目的 ，同时塑料表面属于 “惰性 ”材料 ，几乎不存在能与涂层中组分发生反应形成化学键 ，故而塑料薄膜与涂层之间的附着相当困难 。尤其在获得较高的表面硬度和优良的耐磨擦性时 ，要求涂层有较高的交联密度时 ，高交联密度使涂层产生较大的体积收缩对附着力不利。因此 ，固化硬涂层配方的研究显得尤为重要 ，需要合理选择固化预聚物和活性稀释剂即合理调配各组分之间的比例 ，进而获得最大硬度和涂层最小体积收
8、缩率 ，得到较好的涂层附着力 。随着化工生产技术的提高 ，越来越多的新型紫外光固化材料提供配方研究应用 （包括预聚物 、功能性单体及光引发剂 ），为光固化技术的应用和发展提供了较雄厚基础 。涂料固化后具有较高硬度是由于涂料体系自身结构决定的 ，抗擦伤性与涂料的预聚物 、单体组成及添加剂有关 。表是硬化涂层中预聚物与涂膜硬度和涂膜柔韧性的关系 。表 涂层硬度与涂料组成 改性环氧丙稀酸树脂聚氨酯丙稀酸酯聚氨酯丙稀酸酯聚氨酯丙稀酸酯柔韧性 铅笔硬度 续表 注 ：稀释剂 ，光引发剂 ；表中聚氨酯丙稀酸酯后的、数字符号表示聚氨酯丙稀酸酯的官能度 。从中可见在涂料体系中 ，高官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 、
9、特殊官能团改性丙烯酸酯及高官能度丙烯酸单体成膜后形成的交联密度高可使涂料固化成膜后有较高的硬度和抗擦伤性能 ，但硬化涂层的柔韧性将受到影响，。在涂料体系中加入纳米二氧化硅及硅烷改性的丙烯酸树脂 ，可以使涂料具有较高的硬度和耐刮擦性。目前 ，掺杂无机纳米材料的固化预聚物已有多种 ，可以很方便地配置高硬度高耐磨固化涂料 ，预聚物的种类尤其是高官能度预聚物在陆续开发和利用 ，为固化硬涂层的开发研制创造了丰富的条件 。 纳米陶瓷耐磨涂层研究纳米陶瓷涂料是以无机化合物为原材料的涂料体系 ，无机化合物一般选择纳米氧化物 、氮化物 、碳化物等化合物 。这种涂料具有耐腐蚀 、耐热 、耐磨和高硬度等性能 。是近
10、几年发展最快的涂料种类 ，据报道发达国家纳米陶瓷涂料市场规模正以每年速度扩大 。纳米陶瓷涂料是有机 无机杂化涂料的一种 ，具有优良的成膜性和柔韧性 ，但是与普通的有机 无机杂化材料相比又有所不同 ，这主要体现在它的成膜物主要成分是无机纳米粒子 ，无机纳米材料比例可高达以上 。所以 ，纳米陶瓷涂料具有非常好的防火阻燃性 、抗划伤性 、耐酸碱性和耐候性 ，它已经在韩国 、日本和美国有了较广泛的用途 ，如公共设施 、家用电器 、船 舶 、军工和化工防腐等领域。有机硅具有硅氧键主链 ，可以由有机基团构成侧链 ，是一种典型的无机高分子材料 。因为主链中具有硅氧键 ，故显示近似无机的硬度 。如以三甲基乙氧
11、基硅烷 （）水解产物为主要成膜物 ，正硅酸乙酯 （）作为无机增强物 ，通过调节值浸涂于上 。采用二月桂酸二丁基锡为固化剂在下热固化，可得到表面硬度以上。据介绍天津市亨美淋纳米化工材料有限公司研发的水性无机纳米级氧化物涂层可抗摄氏以上的高温 ，具有透明 、稳定 、耐磨和耐燃等无机体原料特性 。铅笔硬度可达，而且纳米级微细颗粒成膜性好 、适用性广 ，对各种不同素材有极佳的附着力 ，涂膜后不产生高密度的封闭 ，透气性好 ，是新型陶瓷涂层 ，大理石表面抗氧化 ，耐高温涂层 ，玻璃涂层 ，及有机玻璃透明增硬耐磨涂层的良好材料 。纳米陶瓷涂料用于薄膜表面硬化处理的缺点主要在于干燥温度高和固化时间长 ，这也
12、阻碍了纳米陶瓷涂料在聚合物薄膜表面硬化方面的应用 。随着涂装材料的研究的不断进步 ，近些年固化的纳米陶瓷原料已经面世 。它最大的优点就是实现了热敏基材 （如、等薄膜 ）上涂装纳米陶瓷涂料 ，而目固化效率非常高 。如上海衡峰氟碳材料有限公司介绍的 就是一款可固化的纳米陶瓷涂料 ，它可以在内实现固化 ，硬度可高达，具有优良的耐候性和耐磨性。 硬化涂层的应用 光学薄膜表面硬化平板显示面板除显示材料外 ，需要由多种功能薄膜产品组成 。尤其是液晶显示器 （）更是多种功能薄膜的组合，包括偏光片 、防反射膜 、防眩光膜 、扩散膜等等 。在这些光学功能膜材料的制作工艺中均需要对薄膜进行表面硬化处理 ，有的是工
13、艺需要 ，防止薄膜材料在组装和使用等过程中表面划伤 ；有的是技术需要 ，硬化层和其它功能层组合发挥功能作用 。 防反射 （及）膜液晶显示器的显示画面在被周围环境的光线如阳光或外界灯光照射时会产生镜面反射而产生 映入的现象 ，显示屏应该显示的画面就会和由外界映入的光和景观等重叠 ，使得显示图像清晰性下降 ，影响显示画面的观赏效果 。解决此现象的较好方法是对显示屏进行防反射处理或在屏幕外侧使用防反射膜 。具有防反射膜 （膜 ）的显示器适用于飞机机舱 、终端移动电话 、彩屏手机 、笔记本电脑和大型监视器等高性能要求的场合。防反射薄膜是利用光干涉的原理来减少镜片表面多余的反射光 ，提高透光率 ，保证屏
14、幕画面的观赏效果 。防反射膜的生产可以采用溅射或化学气相沉淀 （）工艺 ，即将不同的金属或氧化物材料通过上述方法沉积在薄膜上形成表面硬化层和具有不同折射系数的多层结构 ，属于干法加工制作 。用于防反射膜的薄膜基材主要是三醋酸纤维素薄膜 （）或聚酯薄膜 （），方法制作防反射膜要求条件复杂 、成本高 。为避免苛刻的加工条件 ，当前湿法涂布技术取代干法工艺是制造防反射膜的发展趋势 ，表是干法工艺与湿法工艺的对比 。表 光学功能膜制作工艺的特点 干法生产工艺 湿法涂布工艺优点 ：光学性能精度高、可靠 ；膜材料物理特性稳定；折射率可被有效利用。优点 ：材料选择范围大，固化体系多样化 ；可实现连续化生产，
15、效率高 ；价格较低。缺点 ：生产速度慢，连续生产困难 ；设备要求高，大面积生产困难 ；价格较高。缺点 ：涂膜机械强度差；光学性能低于干法生产。湿法工艺防反射膜的关键技术主要是涂层材料折射率研究 ，防反射作用的原理是不同折射率的膜层界面对相应波长的光产生干扰而防止光的反射 ，涂膜厚度应由光的波长决定 。理论上 ，由层的多层防反射薄膜来防止个波长的光的反射率 。实际应用的防反射膜一般至少由个涂层组成（如图），基材选用透明的或薄膜 ，自下而上依次是硬质涂层 、高折射率层 、低折射率层和防污抗划伤层 ，根据需要透明基材背面涂布压敏胶和隔离膜 。图 防反射 （）膜结构 湿法生产的防反射膜的硬质涂层一般使
16、用光固化硬涂层 ，该层位于基材和起折射功能的涂层之间 。防反射薄膜因为位于显示器的最外端 ，是易于被外物或人们接触的层面 ，易造成污染和划伤等缺陷 ，施以防污抗划伤层即是为了避免产生该缺陷 ，防污染划伤涂层可选用光固化体系并添加含具有防污性能的特殊基团的树脂材料或无机纳米材料构成 。不同折射率的防反射层可以是由光聚合防反射膜的光聚合组合物还可以使用少量的聚硅氧烷丙烯酸树脂 ，尤其是在低折射率层可提高涂层表面的耐磨性 ，得到良好的抗磨损性能，。高折射率层除了选择光聚合成膜体系具有高折光率外 ，一般需要掺杂无机纳米氧化物来提高涂层的折射率 ，用于提高折射率的纳米氧化物有氧化钛 、氧化锆 、氧化锑
17、、氧化铟锡等等 ，这些氧化物的折射率一般在左右 。无机纳米材料在涂层体系中的分散是涂料制备的关键技术 ， 市售的纳米分体是纳米粒子的聚积体状态 ，通过研磨 、高剪切等分散技术将其在涂布液中分散成需要粒径的粒子 （一般粒径），这个过程中需要必要的分散剂等表面活性剂 。当粒径大时尤其是大于涂层膜厚时 ，将会发生光线的散射 ，造成透光率等光学性能的降低 。通过将具有不同折射系数的固化涂料涂布并固化于塑料薄膜基材上 ，形成多层防反射结构 ，用于的防反射薄膜基材除外 ，还可以是和膜 。 防眩光膜在显示器应用领域产生的眩光有个方面 ，一是显示器自身发光闪耀产生 ；另一方面是室内照明及户外光线投射到显示屏后
18、产生的反射眩光 。这种眩光使得显示器的使用者眼睛不适 ，尤其是长时间使用造成眼睛疲劳 。外界光线对液晶显示屏幕具有非常大的干扰 ，一些显示屏 ，在外界光线比较强的时候 ，因为它表面的玻璃板产生反射眩光 ，而干扰到它的正常显示 。因此 ，在室外等明亮的场所使用时 ，其显示性能会大大降低 。所谓 “抗眩光膜 ”是在光学薄膜内搀杂或表面镀上一层或数层光学折射材料 ，这些光学材料可以对光线产生散射现象 ，使得经由防眩光膜的光线和外界光线反射发生散射 ，致使见到的光线柔和 ，防眩光膜能够显著减少玻璃表面对可见光的反射眩光 ，增强画面清晰度。防眩光膜使用透明的醋酸纤维素薄膜（）、聚酯薄膜 （）或聚碳酸酯
19、（）薄膜等透明性优良的薄膜作基材 ，主要使用双折射性小的醋酸纤维素薄膜 。防眩光膜一般是同偏光片一同用于液晶显示器 ，主要用途是笔记本电脑 、大型监视器等液晶显示屏 。防眩光膜制作有多种方法 ，早期主要是在薄膜中添加具有抗眩光作用的无机材料和热压成型法 。前者是在薄膜成膜前将不规则的抗眩光物质混入树脂中 ，在成膜过程中均匀分散在薄膜中 ，使薄膜自身具有一定的光散射性能 ，起到防眩光的作用 。后者是在薄膜成形过程中使用压花辊在薄膜表面挤压而成 ，凹凸不平的薄膜表面造成光线的散射 ，起到防眩光作用 。制作防眩光膜的这种方法的特点是方法简单 ，但薄膜的防眩光性能不易控制 ，薄膜压花面硬涂层处理困难
20、，影响使用效果 。防眩光膜的实用要求除本身光学性能外 ，还需具备一定的表面抗划伤性能 ，以保证材料在使用过程中不被损坏 。抗划伤需要在薄膜防眩光涂层表面形成一个高度交联的硬性膜层 ，抗划伤涂层与防眩光层的匹配 、涂布工艺 、固化方式等的研究对合格材料的制备也是一个关键技术 。获得好的抗划伤涂层光聚合体系是理想的选择 ，光聚合固化硬涂层已广泛应用于薄膜材料的表面硬化处理 。目前 ，选择多官能基丙烯酸预聚物树脂和多官能团丙烯酸活性单体得到的表面硬化涂层的铅笔硬度可达，并可以通过调节聚合物的结构组成获得理想的耐擦伤性和涂层间的附着力 。近年来 ，随着光聚合技术在光学功能膜制作中的应用日臻成熟 ，光聚
21、合材料作为防眩光材料的载体已经在实际生产中广泛应用 。将纳米无机氧化物 、聚合物微粉分散在由聚氨酯丙烯酸脂树脂 、环氧丙烯酸酯树脂 、丙烯酸活性单体和光敏引发剂组成的光聚合体系中 ，通过调节预聚物树脂和光引发剂控制膜层的物理机械性质 ，由选用的抗眩光物质的折射率和粒径控制防眩光膜的光学性能 ，采用一次涂布即可制作性能可靠的抗眩光膜，如图。图 光聚合层防眩光膜示意图 抗划伤膜薄膜的抗划伤处理 ，使其薄膜表面具有抗擦伤性能 ，是薄膜表面进行硬化处理的典型代表 。表面硬化处理后主要用于表面需要经常触摸的平板显示器 ，俗称触摸屏 ，如触摸式显示屏 、手写式显示屏以及薄膜开关等领域 。显示用触摸屏是一种
22、位置传感器 ，它通过直接触摸显示屏上的显示图标 ，将触摸点的位置变成电信号 ，再经计算处理转变成需要的信息 ，触摸功能可直接进行人机对话 ，应用越来越广泛。触摸屏由膜软上屏和含有导电点阵的玻璃下屏组成 ， 膜软上屏需进行硬化处理和导电层制作 ，导电层是在薄膜一侧沉积膜形成 。由于聚酯薄膜是由双向拉伸生产 ，膜表面抗擦伤性能较弱 ，故膜的触摸面极易被刮擦产生痕迹 。为解决此问题触摸式显示屏的膜表面须进行硬化处理 ，以改善膜表面的抗擦伤性能 。触摸屏结构 ，如图所示 。图 触摸屏结构 薄膜表面硬化处理技术是人们研究薄膜表面改性的重要内容之一 ，紫外光聚合技术的硬涂层用作薄膜表面的抗划伤层研究报道已
23、有很多，光聚合涂层体系固化后具有的高透明性及抗擦伤性是最适合显示器用膜的硬化处理技术 ，并且也是当前最佳的选择 。触摸显示屏等所用聚酯薄膜是柔性薄膜材料 ，硬涂处理层要求有好的附着力 、柔韧性 、透光性 、防水和耐化学品性及表面硬度 。薄膜材料涂层的抗擦伤和耐磨性与涂层表面的硬度有关 ，同时与涂层的弹性模量和表面摩擦系数有密切关系 ，这些性能与光聚合体系所用预聚物树脂的分子结构和体系的交联密度有关 ，目前已可以达到以上的铅笔硬度 ，分子结构中的一些特殊基团及所用涂层助剂有助于涂层表面摩擦系数的调整 。光聚合体系一般选择多官能基聚氨酯丙烯酸脂 、环氧丙烯酸脂预聚物 ，前者能够赋予涂层较好的柔韧性
24、 ，而多官能基环氧丙烯酸脂可以提供优良的硬度 ，合理的组合使涂层获得优秀的附着力和耐擦伤性能 。提高光聚合体系固化后与薄膜基材的附着力可在涂布硬涂层前先对表面进行电晕 、腐蚀等处理 。掺杂有无机或有机材料的光聚合涂料如含有纳米二氧化硅或氧化铝的涂料用于此类膜材料会有良好的抗擦伤效果 ，纳米氧化硅或氧化铝具有较强的耐磨抗擦伤性能 ，很多耐磨涂料如木地板涂料等均使用这类无机纳米材料作抗划伤填料 ，含有硅氧烷基的丙烯酸脂树脂可以使涂层表面获得滑爽的性能 ，作为耐磨添加剂有利于涂层固化后抗擦伤性能的提高 。 模内装饰 （）工艺的应用模内装饰技术 （ ，），也称为免涂装技术 。是目前国际上塑料材料表面装
25、饰的新工艺技术 ，该技术生产的塑料产品表面是硬化透明薄膜 ，中间是印刷图案层 ，背面是塑料注塑层 。由于油墨印刷图案在中间 ，可以防止表面被刮花和耐摩擦并使印刷图案不易退色 ，可长期保持图案色彩的鲜艳 。膜内装饰技术 （）一般分为 ：（装饰表面无拉伸 ，曲面小产品 ）：所用薄膜产品表面硬化硬度较高 （铅笔硬度一般在），延伸倍率较低 （轻微弯曲 ，一般在以内 ）的塑料装饰工艺 ，用薄膜应用前后如图所示 。图 膜射出成型前后图示 （ 适合表面高拉伸产品 ，产品 ）：是追求高成型性的产品 ，所用薄膜表面有一定的硬度 （铅笔硬度一般是），延伸倍率较高 （一般在左右 ）的塑料装饰工艺 。工艺所用薄膜与触
26、摸屏用硬化处理薄膜的区别主要表现为表面硬度的不同 ，触摸屏一般是表面硬度较高的薄膜 ，表面铅笔硬度在左右或以上 ，薄膜材料基本不需拉伸 。技术是替代塑胶制品表面喷漆 、电镀加工最好的新工艺 ，减少注塑的后续加工工序 ，在塑胶工业上推广 、普及 ，能真正实现节能 、环保的意义 ，将为社会及企业带来巨大的经济效益和环保效益 。 用功能薄膜的生产工艺相同 ，主要是在不同厚度 （、）的基材的一面涂布防划伤层 ，而另一面涂布易印刷粘结树脂层即可得到膜产品 。防划伤层的涂料目前主要采用辐射固化型涂料 ，涂料由聚氨酯丙烯酸预聚物树脂 、丙烯酸单体 、光引发剂 、所需要的助剂和为了降低涂料粘度和适应薄层涂布加
27、入酯类 、酮类或苯类溶剂组成 。涂布采用凹版涂布 ，湿涂布量，膜层干厚，紫外光固化 。用功能薄膜硬化涂层涂料的区别主要体现在聚氨酯丙烯酸预聚物树脂和丙烯酸单体的丙烯酸 基 团 官 能 度 方 面 ，涂 料 固 化 后 的 性 能区别主要是硬度和柔韧性 （可拉伸的伸长率 ）个方面 。的应用领域非常宽广包括汽车 （仪表盘 、空调 面 板 、内 饰 性 、车 灯 外 壳 、标 志 等 ）、通 讯（手机按键 、手机镜业 、手机彩壳 、小灵通及固定电话面板 、视窗镜片 ）、电子 （、计算器 、电子记事本 、数码相机等装饰面壳 、彩 壳 及 标 牌 ；）、电 器 （电 饭 煲 、洗 衣 机 、微波炉 、空
28、调器 、电冰箱等的控制装饰面板 ）、仪表 、仪器的面板医疗器械 、化妆品盒 、装饰 盒 、玩具 、运动和娱乐休闲用品等等 。工艺用薄膜的技术关键是硬涂层既要有一定的硬度和好的耐磨性 ，又要有一定的柔韧性 。保证材料加工成型不会使硬涂层剥离或出现裂痕等弊病 。 玻璃贴膜 玻璃隔热贴膜建筑窗膜是用于建筑物窗户使用的一类节能降耗及提高玻璃窗安全性能的功能膜材料 。图是 窗 膜 结 构 示 意 图 。膜 的 最 基 本 构 成是 ：聚 酯 基 片 （），一 面 镀 有 防 划 伤 层（），另一面是安装胶层及保护膜 。是一种耐久性强 、坚固耐潮 、耐高 、低温性均佳的材料 。它清澈透明 ，经金属化涂层
29、、磁控溅射 、夹层合成 等 多 种 工 艺 处 理 ，成 为 具 有 不 同 特 性 的膜 。膜的专业制造商通常使用各自专利的粘胶用于夹层合成和安装胶层 。主要分为 ：压敏胶和水分子激活胶 。建筑玻璃贴膜主要分为两大系列 ：太阳膜和安全膜 。图 金属溅射玻璃贴膜结构示意图 玻璃贴膜主要品种有 ：透明热镜 、热反射隔热膜 、低反射隔热 、低辐射 （）膜 、磨砂及半透明装饰膜 、透明安全膜等 。玻璃节能窗膜有四大基本特性 ：隔热节能 ，抗紫外线 、美观舒适 ，安全防爆 。玻璃贴膜在建筑工业中可以被称为 ：“两栖 ”产品 ，它既可用于旧楼翻新 ，也可用于新建大楼 。近年来 ，在纳米技术开发和应用的基
30、础上 ，纳米隔热膜成为玻璃贴膜最新技术 。应用纳米技术将纳米金属氧化物分散成浆料 ，把该浆料添加固化体系中在薄膜上固化成膜 ，如图所示 。隔热效果显著持久 ，而且不易氧化 、寿命比金属膜多一倍 ，并且绝对不阻隔。真正做到了不氧化 、不褪色 、不阻隔、高隔热 、高透光 、低反光 、色泽持久 ，寿命长的完美窗膜标准 。图 纳米涂布玻璃贴膜 玻璃贴膜硬化层对薄膜的使用非常重要 ，无论是隔热膜还是防爆膜 ，在贴于建筑窗户玻璃上或汽车玻璃窗上后 ，在应用过程中清洗擦拭是必不可少的 ，表面硬化层及保护了薄膜不被损坏又可提高使用寿命 。 手机防爆贴膜手机防爆贴膜主要指触摸屏手机等用玻璃防 爆贴膜 ，触摸屏玻
31、璃面板防爆膜是一种贴在电容屏玻璃上 （或者下 ）的一种起保护作用的薄膜 ，它可以有效防止手机不慎撞击造成玻璃面板的破碎飞散 ，减少玻璃面板的隐性伤害 ，保护用户安全 ，还可维持强化玻璃特有的光泽 ，质感和提高表面硬度 。图是触摸屏防爆膜的结构 ，触摸屏玻璃面板防爆膜要求材料特性 ：基材厚度，透光率达以上 ，表面硬度以上 ，硬化涂层厚度一般在左右 ，胶层厚度。目前随着电容屏市场的大力发展 ，电容触摸玻璃的安全性能越来越被人们所重视 。其生产简单 ：选择光学性能好的或基膜 ，一面涂布抗划伤硬化层复合保护膜 ；另一面涂布粘合剂层并符合离型膜即可 。图 触摸屏防爆膜结构 薄膜硬涂层的发展前景薄膜材料表
32、面硬化处理的关键是硬化涂料的研究 ，采用辐射固化涂料技术在赋予薄膜各种功能的同时提高薄膜的耐擦伤性是薄膜表面硬化的发展方向 。随着科学技术的发展 ，用于薄膜的硬化涂料种类越来越多 ，不同的功能可以赋予薄膜更完善的使用功能和保护装饰功效 ，可以极大地丰富这些膜材料的应用范围 。 抗静电硬化涂层由于种种原因而产生的静电 ，是发生最频繁 ，最难消除的危害之一 。防静电薄膜除了应用在显示器件方面外 ，近年来随着行业的迅速发展 ，集成电路 、组件及其制品 ，也大量采用价廉物美的薄膜类包装材料包装 ，如果采用容易产生静电的薄膜包装 ，薄膜会因电磁感应和磨擦产生的静电积累 ，对各种敏感性电子元件 、仪器仪表
33、等产生的高压放电 ，使所包装的商品遭到破坏 ，造成极大的经济损失 ，因此抗静电薄膜 ，作为功能性塑料包装薄膜的一个实用品种 ，倍受人们关注 ，得到了很快的发展。采用涂料生产防静电薄膜与采用外部抗静电剂生产抗静电薄膜不同 ，涂层型防静电技术 ，不使用表面抗静电剂的溶液对薄膜的表面进行涂布 ，而是采用导电性硬化涂料涂复在薄膜表面 、形成均匀的涂层 ，从而赋予塑料导电性能 ，使之成为具有防静电性能的薄膜 ，薄膜同时具有防静电效果和抗划伤性能 ，还具有优异的防灰尘效果。防静电涂层涂料由固化树脂材料组成 ，涂层表面电阻达到及以下 。 耐指纹及防污染硬化涂料涂料中添加指纹处理剂是一种为了提高薄膜表面不留有
34、指纹而设计的一种有机涂膜 ，主要用于电脑 ，家电 ，汽车 ，建筑等的基板板材 。优异的耐指纹效果增强了薄膜材料表面保护功能和装饰性 。耐指纹及防污染透明薄膜可以采用氟代烷基硅烷等有机或有机 无机复合材料构成涂层组分 。其中氟代烷基硅烷中的氟碳基团起到疏水疏油的作用 ，从而得到耐指纹的效果 。利用纳米二氧化钛的光催化产生极强的自由基可以制造出持久性的防污涂层 ，目前已广泛用于内外墙涂料 。如将高质量的纳米二氧化钛复合涂料涂布在透明薄膜上可制作防污染薄膜产品 。用于薄膜表面的防污处理 ，例如建筑及车窗的玻璃贴膜 、工艺的塑料产品等薄膜的防污处理 。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
35、和疏油性的特点 ，进而达到提高耐污染性的目的 。 亲水性硬化涂料现实生活中我们可以看到许多玻璃及薄膜的结霜现象 ，例如冬天窗户玻璃上 、汽车风档玻璃 、浴室玻璃 、塑料大棚等 ，其相互隔开的两侧常出现一定的温差 ，温度低的表面水分的饱和蒸汽压低于周围环境的蒸汽压 ，从而引起水汽向物体表面聚集 ，并以微小的水珠形式析出形成雾 ，而每个小水珠都会使光线发生折射和反射 ，显著降低透明材料的透光率 ，影响视线 。如一侧温度过低甚至还会结霜 ，这就给生产和生活带来诸多不便 ，甚至引起重大的损失。具有超亲水功能的薄膜 ，其在具有防静电防灰尘的特点外 ，还能够抑制薄膜变脏和易清洗的特点以及防雾效果 ，一旦表
36、面有污物存在只需用水冲洗既可清洁而无需是用清洁剂 。 结束语克服高分子薄膜表面耐擦伤的缺陷 ，提高使用价值可以通过在薄膜表面实施附加涂层来实现 。多种涂料类型可以作为薄膜硬涂层 （），性能上各有利弊 ，合理选取涂层材料和调整涂层配方是获得优异薄膜抗划伤涂层的必经之路 。薄膜的硬化处理 ，是赋予薄膜更好的保护功能 、装饰功能以及完善它的应用功能 ，大大地提高了薄膜材料的质量和应用范围 。随着科学技术的发展 ，技术交叉应用越来越广泛 ，薄膜表面硬化加工处理技术将会更全面和完善 ，使其薄膜的产质量更高 。智能涂层的研究发展将会赋予薄膜更加完善的功能性 ，功能薄膜的应用会更加广泛 。参 考 文 献武
37、利 民涂 料 技 术 基 础北 京：化 学 工 业 出 版社 ，李绍雄 ，朱吕民聚氨酯树脂南京：江苏科学技术出版社 ，张骥红用于软基材的硬涂料聚氯酯工业，：魏杰 ，金养智光固化涂料北京：化学工业出版社 ，金养智光固化材料性能及应用手册北京：化学工业出版社 ，吕建波光学膜紫外光固化硬涂层的制备影像科学与光化学 ，（）： ， ， ， ，齐中华 ，刘谦纳米陶瓷涂料的应用研究涂料技术与文摘 ，：邓稳 ，王庭慰有机硅增硬涂层的制备及固化分析中国涂料在线 秦长喜辐射固化技术在 产业中的应用信息记录材料 ，（）：元晨日本 产品情况点滴辐 射 固 化 通 讯，：吉田达朗 ，木村育弘 ，渡边谦二含氟多官能（甲基 ）丙烯酸 脂 其 组 合 物 及 应 用 ，古冈健介 ，森木佳宽具有低折射率层的抗反射膜，秦长喜 ，丁雪佳一种防眩光薄膜及其制备方法，荻野明人 ，早川润一防眩光膜特开 刘忠安导电是触摸屏的原理及发展趋势中国平板显示学术会议论文集 ，深圳 ，： ， ，胡梅 ，秦长喜紫外光固化涂料耐划伤性能的研究信息记录材料 ，（）：陈昌杰功能型薄膜之一抗静电薄膜 塑料包装 ，（）：抗静电薄膜深圳市海威达航科技有限公司网站资料 ：庞原鹏亲水性高分子防雾涂料的制备及其性能研究吉林大学， （ ，）： ， ， ， ： ； ；
