[发明专利]抗静电、阻燃及环境稳定的可剥离保护膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗静电、阻燃及环境稳定的可剥离保护膜及其制备方法。

背景技术

固体保护膜(例如压敏胶带等)对于大面积部件和设备是适用的。然而，对于许多不规则形状的部件或产品，人们往往期望一种便捷的施工方法(例如浸涂或喷涂)以便于能够快速、高效率地对其实施保护。此外，液体保护膜也可以用于快速除去有毒、有害的污染物(包括核废料粉尘颗粒等)，降低设备或器件对环境湿度的敏感性、提高设备的耐腐蚀性能。因此，可剥离液体保护膜对于许多领域而言都是重要的。

发展高性能液体保护膜技术已经引起人们的广泛关注，不同类型的液体保护膜技术已经被提出。

然而，从目前已经公开的技术可以看出，现有技术大多是基于聚合物的惰性隔离保护作用而发展的，而具有一定功能性的可剥离液体保护膜在很大程度上还没有被涉及。

在已经公开的液体保护膜专利技术中，聚合物的水基乳液是最为广泛采用的。美国专利US 5143949公开了一种可剥离涂料的制备方法，其中含有34-54wt％的水溶性、半水溶性聚合物或聚合物乳胶粒，7-15wt％的剥离剂、0.1-0.6wt％的表面润湿剂、0.1-0.6wt％的消泡剂、0.1-0.8wt％的分散剂、1-5wt％的增稠剂、0.1-2.5wt％的增塑剂和絮凝剂以及29-56.5wt％的水。该专利声明可采用的聚合物包括：聚醋酸乙烯酯(PVAc)、聚乙烯醇缩甲醛(PVF)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚氯乙烯(PVC)、氯醋树脂共聚物、聚偏二乙烯共聚树脂、偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物，而且最好是采用含上述聚合物乳胶粒的乳液。该专利声明在制备可剥离保护膜过程中，选择适当的混合次序对于获得稳定涂料乳液是重要的，红外线辐射可以显著缩短液体保护薄膜的干燥时间，制得的保护膜能够直接用手或在水流辅助下剥离，可防止酸雨侵蚀、耐刮擦和硬颗粒冲击，适用于汽车运输和储存。

聚氨酯乳液也被用来制备可剥离保护膜。美国专利US 6172126公开了一种由含有异氰酸酯预聚物、分子量为60-300的二胺扩链剂、单胺链终止剂、水和中和剂组成的可剥离聚氨酯-脲涂料组成。其中，异氰酸酯预聚物是由20-60wt％脂肪或脂环二异氰酸酯、20-80wt％数均分子量在500-10000的大分子二元醇、2-12wt％双羟甲基单羧酸、0-15wt％分子量为62-400的二元醇以及分子量在32-350的一元醇链终止剂反应而得。该专利声明制备的160-300微米厚的湿膜涂层放置于23℃(50-65％相对湿度下)5分钟后，可于80℃鼓风烘箱中10分钟内完成干燥，并形成50-70微米后的可剥离保护膜。

中国专利CN1415670A也公开了一种由丙烯酸酯乳液和聚氨酯乳液制备可剥离保护涂料的方法。首先通过乳液聚合制备种子乳液，然后在种子乳液中继续加入第二阶段反应单体和热引发剂，并在氮气和30-80℃条件下聚合3-4小时，最后添加抗老剂、颜料等组成配制成保护涂料乳液。该专利声称制得的可剥离涂料能在室温下干燥，60℃烘烤可以在3分钟内完成干燥。可剥离剥膜可以采用喷涂、滚涂和刷涂工艺施工，剥膜可以人工剥离，且具有良好的耐候性和化学稳定性。

此外，丁醛改性的聚乙烯醇和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液、氯醋树脂也被用来制备可剥离液体保护膜材料。中国专利CN1111666A公开了一种由改性聚乙烯醇和醋酸乙烯酯共聚物以及其它去污剂、滑剂和颜填料组成可剥离涂料的方法。该发明没有公开此种可剥离保护膜的成膜时间，但声称制得的可剥离薄膜对α-核素²³⁹Pu具有94％以上的去污能力。中国专利CN1326958C则公开了一种有80-85％氯醋树脂和15-20％醋酸丁酯纤维素和少量硅油制备可剥离保护膜的简易方法。首先采用醋酸丁酯和二甲苯混合溶剂将两种聚合物分别溶解成20％的溶液，然后将它们按照2∶1～3∶1的比例混合，并添加0.5％二甲基硅油，搅拌均匀后即制得可直接涂覆于金属表面的可剥离保护膜。该薄膜具有良好的耐水、耐油、耐酸碱和耐盐性质，可以防止金属的化学腐蚀。

综合现有制备可剥离液体保护膜的各种方法，可以归纳为两种基本的策略。

(1)利用聚合物乳液实现降低液体保护膜中挥发性有机化合物的排放，通过调节聚合物中表面锚固基团数目以及添加甲基硅油类剥离剂控制聚合物薄膜对基体表面的粘结性质。此类方法的主要缺陷在于保护膜干燥速度较慢。虽然加热或红外辐射能够加速薄膜成型，但额外的设备投入往往给施工过程带来一定的困难。因此，发展可以快速成型的可剥离液体保护膜仍然是亟待解决的现实问题，而这对于许多可剥离保护膜的应用往往是需要的。