[发明专利]一种新型纳米粒子基复合脱模涂层

说明书

本申请涉及脱模涂层技术领域，具体公开了一种新型纳米粒子基复合脱模涂层。以重量份计，涂层配方工艺如下，将烷基羧酸类化合物加入溶剂一中搅拌，然后加入纳米粒子混合均匀后在一定温度下进行搅拌回流，一定时间后将上述混合物通过离心分离除去液体，将5‑20份离心后的纳米粒子加入10‑30份有机硅树脂中均匀分散，然后再加入2‑10份固化剂﹑1‑0.001份催化剂﹑40‑75份溶剂二以及0.1‑1份气相二氧化硅，均匀混合，通过溶剂二调整粘度后，采用喷枪喷涂后干燥成膜。该涂层具有高硬度，低表面张力，低粗糙度的特点，具有优异的离型与脱模效果，特别适用于高性能薄膜生产过程中的分离。

技术领域

本申请涉及脱模涂层技术领域，更具体地说，它涉及一种新型纳米粒子基复合脱模 涂层。

背景技术

脱模涂层实质是一种离型涂层,在生产中将脱模涂层涂于模具上或者辊轮上,可以防 止制品与模具或者辊轮上的物质进行粘连,使其易于分离，因此此类产品在工业界有着非常 广泛的应用。目前国内外市面上有多种脱模涂层，如有长链脂肪酸酯，蜡或者硅油的一次性 脱模涂层，也有可多次脱模的半永久型脱模涂层以及聚四氟乙烯涂层的永久型脱模涂层。由 于半永久型脱模涂层具有可以避免在使用过程中对模具和产品的转移污染，涂复一次后可以 多次使用，形成不在模具表面上积聚的薄膜层而可以保持模具表面的精细度等优点，因此受 到普遍重视。半永久型脱模涂层是由活性组分(具有化学反应性的高分子单体或低聚物)、 交联涂层、催化涂层、稳定涂层和稀释涂层组成。当这类脱模涂层涂复在模具表面后，会 形成一层低表面能的膜。这层膜的一面紧密和模具结合，和产品接触的另一面由于其低表面 能而降低了产品的离型力。

目前市面上的这类有机硅聚合物的脱模涂层的产品有：Henkel的Frekote系列，Dow Corning DOWSIL^TM3527等等，但是其脱模和防粘效果并不完美，主要表现为高频高温条件下，表面的脱模层不耐磨，涂层易被擦掉，从而丧失离型或者脱模的效果。因此需要频繁的重新花费时间进行涂装。如在高性能薄膜生产中，薄膜与辊轮的分离时，由于离型涂层效果都不佳，需要经常停机进行重新涂装，频繁的涂装以及干燥会大大降低生产效率。另外一方面，聚四氟乙烯涂层具有很低的表面能以及较好的结构强度与耐磨性，在要求不高的薄 膜生产中能够长时间使用，但是由于其表面的平整度不良，在高频高温使用条件下，易造成 辊轮和薄膜分离过程中薄膜应力的波动，使得薄膜光学和力学状态的不均一，从而造成高的 次品率。美国专利US7462387中提出了多层复合方法，除了工艺复杂外，其水性PTFE层和 偏大颗粒填充物并不能形成很好的涂层表面均匀度。因此，需要一种均一﹑低表面能﹑高硬 度以及耐磨的脱模涂层来实现高频高温条件下的长久使用。

发明内容

发明要解决的技术问题是攻克现有的不足，提供了一种新的方式来实现涂层表面的 精细纳米结构，从而得到一种兼具表面均一度，低表面能，高硬度以及耐磨的脱模涂层，同 时该方式能够大规模生产。该脱模涂层能够被涂覆在辊轮上，应用于高性能薄膜材料的生 产，从而显著提高薄膜的质量和总体性能。

本发明采用的一种技术方案是：

将烷基羧酸类化合物加入溶剂一中充分搅拌，然后加入特定纳米粒子混合均匀后在一定温度 下进行搅拌回流，反应一段时间后将上述混合物通过离心分离除去液体，将离心干燥后的纳 米粒子(5-20份)加入有机硅树脂(10-30份)中，在高剪切力下均匀分散，然后再加入固 化剂(2-10份)，催化剂(1-0.001)和溶剂二(40-75份)，搅拌均匀后通过溶剂二调整至合 适粘度，采用喷枪进行喷涂，然后在一定温度下进行干燥成膜。

涂层的纳米形貌对超疏水与超疏油性能有重大影响，如荷叶表面，灯笼草表面等精 细纳米结构，但是这些表面通常是生物大分子构成，硬度和耐磨性能差，本发明采用的纳米 粒子，经过表面改性，兼具低表面张力，高硬度与耐磨性以及良好的分散性能。纳米粒子在 涂层表面形成纳米形貌，使复合涂层具有卓越的防粘效果。纳米粒子可是氧化铁﹑铝﹑氧化 锆或者氧化铈的1种或者2种。D50粒径在5-200nm之间，D90300nm。同时，纳米粒子的粒径分布可以是单峰，也可以是双峰。