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在塑料基材上镀陶瓷膜

2017-07-17 229浏览 标签: 镀膜

2017年6月16日,日本产业技术综合研究所(以下简称“产综研)先进镀膜技术研究中心和荒川化学工业株式会社(以下简称“荒川化学)共同开发了在塑料基材上镀陶瓷膜的技术。该技术将有机无机混合膜用作中间层,利用产综研独特的常温制膜技术--气溶胶沉积法(AD法),实现了高效优质的陶瓷膜镀膜。

     塑料材料作为汽车部件材料等有着广泛的用途。在当今这个追求轻量化的时代,从金属和陶瓷材料向塑料材料的转换研究持续进行。但是,由于塑料材料的硬度、耐摩擦性、对天然气和水蒸气的阻隔性不佳,尽管尝试用各种方法来解决这些问题,仍然没有使其达到预期目标。虽然有使用AD法进行陶瓷膜镀膜的技术,但是质量欠佳。

这次开发的技术,首先采用聚对苯二甲酸乙酯在塑料基材(PET)薄膜等基材的表面上形成有机无机混合膜,再运用AD法形成陶瓷膜,这样能形成优质的陶瓷膜。另外,对于聚碳酸酯等塑料的成型物,将光硬化有机无机混合膜作为中间层使用,可形成透明且硬度高的陶瓷膜。这次使用的有机无机混合膜是荒川化学特有的材料,是一种特殊构造的膜,10纳米以下的二氧化硅粒子分散在有机聚合物中,微小的二氧化硅粒子与有机聚合物之间形成共价键。


图1以往的AD技术和本次开发的技术所制成的塑料基材上的陶瓷膜


      通过该技术,可在低温低压条件下在塑料基材上制作密合性高、致密性、透明性俱佳的陶瓷膜,其表面硬度几乎等同于陶瓷本身,大幅度地提高了塑料的耐损伤性和耐久性。例如,将其运用到汽车材料(车身材料、涂料及车窗材料等),可以替换金属和玻璃构成的部件,通过表面陶瓷膜镀膜维持耐损伤性和耐久性的同时,还可以达到轻量、灵活设计等性能。

今后,产综研将寻求对该项技术有兴趣地企业进行合作,共同推进镀陶瓷膜塑料基材的工业实用化。

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