PSA | 離型劑幹塗量測試

  • PSA
  • 2019/01/23

所謂塗布量,其中涉及到幾個詞彙。

濕塗量,幹塗量,幹矽量。濕塗量,既是塗布到基材上,未進烘箱之前的量,單位為g/m2。

幹塗量,既是出了烘箱後,在塗布基材上剩餘的量,單位為g/m2。幹矽量,是固化後,在成品離型材料上,含有有機矽離型劑的量。

 

 

實際案例分析

 

 

①如果是溶劑型,濕塗量為10g/m2,5%固含的塗布液。實際上,出了烘箱,固化、乾燥後即為0.5g/m2剩餘,但這並不代表幹矽量就為0.5 g/m2。

②如果是無溶劑,濕塗量為2g/m2,接近100%固含的塗布液。同上,出了烘箱,固化、乾燥後即為接近2g/m2剩餘。但卻也不代表幹矽量2 g/m2。

10g/m2*0.05=0.5g/m2;2g/m2*100%=2g/m2,這個是很容易看懂的。但是,為什麼有機矽、氟素、非矽卻有這麼大的差異?

 

 

 

 

 

 

 

有機矽離型劑,常見的有溶劑型有機矽離型劑(包含鉑金催化,有機錫催化)、無溶劑有機矽離型劑、水性有機矽離型劑(以乳液型為主)、UV離型劑(自由基、陽離子),這些都是含有si元素,大致的單體結構為(CxHySIz)n,單體結構中都是還有Si的。那我們所計算的資料,幹塗量和有機矽幹量是可以保持一致的。

氟素的幹矽量為什麼是≤?

氟素離型劑實際上是分為兩種類型:氟矽離型劑、純氟離型劑。當是氟矽離型劑的時候,大致的單體結構為(CaHbSIcFd)n。大部分情況下,Si含量是極低的,只可以測到微量的矽。純氟離型劑,大致的單體結構為(CaHbFd)n,是不含有矽的。所以只能計算幹塗量,而沒有辦法測試幹矽量。

非矽離型劑,怎麼又是≥?正常情況下,是不含有矽的,幹矽量應該永遠是0g/m2。但是實際上也有一些客戶,是允許有極低的矽含量。非矽離型劑,是無法把離型力做輕。為了降低離型力,會接入微量有機矽。這種情況下,是可以測試到微量的有機矽,既是有幹矽量,但是遠遠小於幹塗量。

 

 

 

 

 

那麼濕塗量,幹塗量,幹矽量是怎麼得來的?

 

濕塗量,幹塗量,大部分都是通過實際生產得來的,比如配料15kg,5%濃度工作液,塗布了1000m2離型膜,料槽內剩餘5Kg料。

 

那則10kg*1000g/1000m2=10g/m2。幹塗量10g/m2*0.05=0.5g/m2。幹矽量測試,則有兩種測試方法,分別為濕塗法和幹塗法。

 

如有機矽離型劑,則是通過濕塗量去計算。還有一種,是通過儀器去測試(為了避免廣告之嫌,不提具體廠家型號)。

 

兩者實際上是有很大的差異的。幹塗量,是指宏觀的,1000m2塗布了10kg的量。實際上,可能有的地方是1g/m2,也有地方可能是0.3g/m2,也有可能是漏塗,具體資料看設備。

 

筆者見過計算幹塗量為1g/m2的離型紙,差異很大的,同一橫向測試最多塗布1.8g/m2,最低塗布量僅為0.3g/m2;也見過誤差不超過0.01g/m2的,而幹矽量是用儀器測試,那僅僅測試探頭底下,那一部分的資料。而這部分資料往往是通過微觀局部的資料,去反應整個離型材料的狀況,各有利弊。

 

 

 

 

那麼幹矽量如何檢測呢?

 

市面上有很多做檢測設備的,出名的就那麼一家。其餘的,要麼大浪淘沙,默默消亡,要麼是歷經沉浮,略有所得。(再次申明,只為技術分享,為了避免廣告之嫌,不提具體廠家型號。如果有廠家,覺得設備做的很好的,可以拿來驗證。)其實大家的原理是一樣的,只是精確度,穩定性,可靠性的差異。

 

為什麼相同的離型材料,在不同家,相同測試設備,測試會有差異。問題出在哪裡?

 

比如同樣幹矽量0.442g/m2。用市面上的X型號測試儀測試,有的人測試出來0.442g/m2,有的人測試出來0.478g/m2,也還有人測試處理為0.585g/m2。

 

很多人用設備用了很多年,卻從來沒有去注意到這個問題,去深究過。原理是通過x螢光射線,來啟動電子,通過電子運動,來判斷固定的單位面積內矽分子量的量,再通過矽的量,來計算有機矽離型劑分子量,再得出固定面積內有機矽離型劑塗布量,最後得出g/m2。

 

差異是在每個人用的標樣,不是完全一致。有機矽離型劑廠商很多:道康寧、瓦克、邁圖、信越、藍星……還有市面上很多友商,號稱我們和道康寧某某型號是一樣的,和瓦克、藍星等等廠家某某型號是一樣的,就是高仿品。每家單體結構是不一樣的,接枝Si的含量也是不一樣的。那你用道康寧的計算方式,計算瓦克,信越,怎麼能有用?

 

各大廠商,都會提供整套免費標樣,在市面上流通。這個標樣,就相當於一個尺規,一個計算工具。各位在使用測試儀的時候,要把標樣輸入到設備中。用這個尺規去衡量。就相當於道康寧認為a,是1g/m2。瓦克認為b,是1g/m2。每家標準是不一樣的。差異有多大呢?

 

可以這麼說,全球能夠同時拿到道康寧、瓦克、信越、藍星、贏創幾大廠商標樣的,人數絕對不多。而又做出詳細對比資料的,可能僅有個位數,而筆者有幸成為了那寥寥無幾當中的一個人,以下分享部分資料。

 

 

 

 

以上是瓦克標樣,通過不同廠商的標樣建的曲線,去測試。

 

 

 

 

 

以上是信越標樣,通過不同廠商的標樣建的曲線,去測試。

由以上表格可以看出,贏創的斜率最高,瓦克最低。如果是相同的塗布量,越大,差異越大。

 

 

 

塗布量到底有什麼用?

濕塗量、幹塗量的大小,決定了,我們要用什麼樣的塗布方式,用網紋,還是微凹,還是五輥。而幹矽量決定了,膜面最終的性能參數。

同樣是20分鐘離型力15g/inch,筆者見過塗布量0.06g/m2,也見過0.2g/m2。那麼差異在哪裡呢?

塗布量適當低了,膜面更容易塗的漂亮,乾爽,缺陷是容易老化極度爬升,也容易漏塗;多了,容易發霧,油膩,軟,發粘等,但是離型力相對穩定性會好很多,也不會漏塗。

 

 

 

需要設備去測試嗎?

見仁見智,筆者在車間現場,待的時間比較久,也處理過很多奇葩問題。

建議,根據實際狀況來定。低端跑量的,只要偶爾檢測一下常規離型力即可。低端的,出了問題,也比較容易解決,不會有什麼問題。

安排檢測,是浪費人力資源。中端的,建議,離型力和幹矽量同時定期檢測。有適當的利潤,可以支援,提供更好的服務。高端的,每批次留樣檢測離型力和幹矽量,定期抽檢部分產品所有資料。高利潤,也意味著高風險。

只要有一個批次出現誤差,那賠償將是巨額。

可能一個批次的賠償,要一個月,甚至數月的利潤來賠償。所以,不論多過分的檢測,都不為過。

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