离型剂(又称防粘剂/隔离剂)是一种涂覆在固体基材上,用于保护粘合剂层(胶层),防止胶层被破坏和污染,同时减少将胶从基材上剥离的阻力的物质。离型剂和基材是生产离型膜(纸)最重要的组成成分。
离型材料在涂布、模切、流延行业是非常重要的一类材料,广泛存在于我们的生活之中。无论是胶带、标签、保护膜、烘焙纸、自黏信封、防水材料还卫生用品等,离型剂在其中都起到极其重要的作用,如果没有离型剂,许多涉及压敏胶的日常应用都不会存在。
△ 离型剂介绍
离型剂按照化学成分不同,主要分为有机硅、氟化硅以及非硅离型剂三大类,其中,当前最主流的离型剂种类为有机硅离型剂。
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组成成分
有机硅离型剂一般由活性有机硅聚合物主剂、交联剂、交联催化剂以及其他添加剂混合而成。
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离型力影响因素
离型力受多因素影响,如主剂本身的性质,溶剂、添加剂种类,组成成分配方,基材种类,涂布量,施工工艺,剥离速度等。在产品开发时,会根据实际情况或顾客需求(比如成本、铺展性、稳定性等因素)选择最佳方案。
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有机硅离型剂特性
离型效果好
有机硅聚合物的表面能很低,临界表面张力只有19~24 dyn/cm,易于剥离。
加工性能好
有机硅聚合物在常用的芳香族和脂肪族溶剂中溶解性好,且黏性流动活化能小,涂布性能好,可以在基材上涂成极薄的离型涂层。
性能可控
通过改变有机硅聚合物的交联密度和交联点之间的分子量,可以在一定范围内调节有机硅涂层的离型效果,使有机硅离型剂可以适应不同的产品要求。
△ 有机硅离型剂应用场景
根据固化方式不同,有机硅离型剂可分为缩合型、加成型以及UV光固化型三类。其中,缩合型已基本被市场淘汰,加成型和UV光固化有机硅离型剂是目前市场上的主流产品。
△ 有机硅离型剂出现的历史时期
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缩合型
缩合型有机硅离型剂开发最早、原料易得、成本较低,但反应过程中会释放出小分子物质,一定程度影响离型剂产品的成膜性和稳定性,交联反应速度较慢,且原料中甲苯、汽油等溶剂污染环境,因此已基本被市场淘汰。
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加成型
加成型有机硅离型剂采用热固化方式,性能稳定、反应速度快、生产效率高,同时除了溶剂型,已经开发出无溶剂型和乳液型离型剂,可减少环境污染和使用危险。但缺点是成本高,且热固化有机硅离型剂固化温度较高(120-175℃),对于一些耐温性差的基材其应用受到一定限制。
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UV光固化型
UV光固化有机硅离型剂出现时间较晚,采用一定波段的UV光照射进行交联固化,跟热固化型有机硅离型剂相比,有以下的优点:
反应及涂布过程无加热,适用于PP、PE等类型的耐热性差的基材,且能量消耗较少;
不含有机溶剂,对环境友好,在储存、运输以及生产加工过程中,无起火、爆炸等安全隐患;
固化速度快,在几秒内就可以完成,大大提高了生产效率;
UV光固化的涂布设备占地面积小,节约生产空间。
但由于UV光固化有机硅离型剂价格高、涂布设备投入高,跟传统的缩合型和加成型有机硅离型剂相比,市场占比较小,生产厂商较少。
△ 有机硅离型剂分类及UV光固化型优点
目前,UV光固化有机硅离型剂的市场主要由德国赢创、美国迈图、日本信越、中国蓝星(埃肯集团)这几家大型跨国企业占据,国内尚处于技术研发阶段,市场占比较少。近年来,国内厂商不断加入到UV光固化有机硅离型的开发中,如长兴、永卓等,随着国内市场竞争的愈发激烈,光固化硅油市场占比逐渐扩大,预计会吸引更多涂布厂转用光固化有机硅离型剂。
△ UV光固化有机硅离型剂应用场景
围绕国家双碳目标,武汉先进院布局离型剂进口产品替代和热固化技术替代,开发热固化有机硅离型剂相关制备技术,同时进行UV光固化有机硅硅油(主剂)合成技术的研发。研发团队已开发出不同粘度、不同丙烯酸酯接枝量的改性硅油工艺配方,制得的硅油具有UV/湿气双固化特性,产品无色透明,杂质及低挥发物少,可用作离型剂、光敏涂料、粘接剂等领域。丙烯酸酯改性硅油提高了材料的耐候性、防水性、抗涂鸦性、柔软性、透氧性、爽滑性等,降低了材料和制品的内应力和表面张力,在技术开发时,还可根据实际情况或顾客需求进行定制化开发。
有机硅材料兼备无机材料与有机材料的性能,具有一系列优异的性能,包括高透光率、耐高低温性能、耐老化性能及良好的电气绝缘性能等。团队开发了一系列功能化、差别化的有机硅产品,可广泛应用于电子元器件封装、太阳能电池板密封和电池导热、灌封、缓震、隔热等领域。