用于热敏基板的涂层| PCI杂志 - 2022年世界杯分组表

想象一下，你正在开发一款新产品，距离上市还有6周的时间。制造部门刚刚花了60个小时生产了第一批20个原型机。零件送去喷漆了。当你离开油漆室的时候，你会很兴奋。当你邀请销售副总裁去看样品时，你的期待就建立起来了。

这个时刻已经到来;当这些部分从烤箱里出来的时候，它们看起来并不像应该的样子。涂层看起来很好，但零件变形了。销售副总裁摇了摇头，走回他的办公室，然后你就只剩下一个非常头疼的问题了。

这里发生的是一个热敏基板暴露在过高的温度下的例子。在一个新项目的设计阶段，为了提供适当的附着力和最好的外观部分，所需的涂层相对于基材的固化进度有时会被忽略。在这里，我将看看一些重要的问题，当选择涂层为你的基板考虑。

威斯康星州滑铁卢的Trek Bicycle。该公司生产一系列混合车架、车叉和零部件的自行车。由于碳纤维和轻质金属元件的膨胀系数不同，这些组件需要低温固化。

热敏性基质

热敏基板可以定义为任何基板，当暴露在特定的温度下一段特定的时间后，其物理和/或化学性质发生变化。这不仅包括来自固化烤箱的热量(包括驻留时间)，还包括储存在汽车后备箱或货车后面的高温，特别是在夏天。

可被认为是热敏性基材的一些例子包括:

塑料，包括玻璃纤维，聚苯乙烯，HDPE, ABS,SMC, PBT，尼龙，聚碳酸酯，碳纤维和聚丙烯。
木材，如中密度纤维板(MDF)。
包含上述任何一种或组件(如电子产品和电线)的预组装部件。

热敏性衬底的典型应用包括狩猎诱饵，塑料插入物，化妆品零件，自行车框架和汽车面板。

涂层标准和测试

因为油漆和涂料通常适合于基材，所以在选择涂料时确定所需的标准是很重要的。这些标准应该是客观的，现实的，如果可能的话，用ASTM测试方法的经验数据来定义。

以下是涂装零件的常见测试:

交叉影线粘连。ASTM试验D-3359在0B-5B的刻度上测量。

颜色。使用色度计指定光源、光的角度和读数的标准偏差范围。

光泽。一种仪表读数，通常用20或60度角的光源。

铅笔硬度。ASTM试验D-3363，测量范围从6B(软)到6H(硬)

冲击试验。从测量的距离将圆形重物扔到油漆面板上，并评估影响的结果。

盐雾。ASTM测试B-117测量从划线线的锈蚀或“蠕变”距离的总体百分比。

涂料的选择

为了确定基材能承受的最高温度，请与供应商联系。根据温度的不同，有四种涂层可供选择。

水性。风干或低温力固化。
溶剂型。风干或一些需要加热来固化。
粉末喷涂。少数是低温烘焙。
紫外线治愈。通常应用于高达100%固体;紫外线会产生一些热量。

在热敏基板上，风干总是一个安全的赌注。有许多水性涂料，提供优良的性能，以及附着力广泛的基材。这些涂层具有不“攻击”基材的优点，通常可以在15分钟内风干，以1 mil干膜厚度(DFT)。这种干燥时间可以在120°F下进行10分钟的强制固化，缩短一半。

溶剂型涂料是有限的，因为它们会侵蚀基材并改变其性能。此外，这些涂料有更高的VOCs，有些需要很长的风干时间，或需要在160°F(或以上)下固化15分钟或更长时间。

低焙粉涂料的研究和开发仍在继续，但目前选择有限。此外，这些涂层不能风干，通常需要超过250°F的固化时间。

uv固化涂料继续发展，并在普及和化学方面不断增长。它有时是一个挑战，应用百分之百固体紫外线涂料到你的部分。辊涂技术效果良好，但并非适用于所有零件的几何形状。旋转雾化器是有效的，但需要大量的资本投资。当用水或溶剂切割时，UV涂料可以在固体含量低于100%的情况下喷涂。请记住，闪光时间(和额外的输送长度)是需要除去水或溶剂之前与紫外线光源固化。

涂料的使用

自1969年以来，Prime涂料提供了一系列液体涂料，包括紫外线固化和特种涂料。以下是与热敏基板兼容的涂料的例子，同时满足性能要求。威斯康星州滑铁卢的Trek Bicycle。该公司生产许多不同类型的自行车，并有一系列由碳纤维和轻质金属元件组装而成的混合车架、车叉和零部件。这些组件的不同膨胀系数需要低温固化。此外，用于提供产品标识的贴花是热敏性的，如果在高温下烘烤，可能会导致瑕疵，破坏a级表面。

涂层系统的开发，使烤箱温度降低60°F，仍然保持完整的性能参数。

泡沫橡胶是热敏基板的另一个例子，在一种情况下，它被用来制造可折叠的火鸡诱饵。Prime涂料公司与威斯康辛州巴拉布的Flambeau Corp.合作。开发一种风干、水性的丙烯酸乳液，这种乳液具有足够的灵活性，可以让基底完全折叠起来，放进夹克口袋里。用在火鸡诱饵上的涂层提供360度的灵活性，不会开裂或失去附着力。丙烯酸乳液是风干的，含有紫外线抑制剂和抗水性，在狩猎季节使用。

这种涂层也满足了车库门窗镶件的性能要求，需要弯曲才能拆卸和重新插入。

在许多新产品开发的实例中，涂层及其应用——包括固化计划——直到项目接近尾声才被处理。在选择基材时，考虑这些问题是至关重要的。

通常，涂料供应商提供的现有配方是可以接受的。但是，如果不能改变基材，就必须开发一个新的配方，这可能需要时间进行实验室测试和生产线试验。这对你的项目时间表的影响可能会让你头疼，以及从烤箱里出来的看起来很奇怪的部分。

汤姆·斯拉文斯基，威斯康辛州皮瓦基Prime涂料公司技术销售。您可以拨打电话262-691-1930，分机114，或访问www.primecoatings.net。