自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料

1自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料本標準規(guī)定了自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料的術(shù)語和定義、分類、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標識、包裝、運輸和貯存。本標準適用于涂布在塑料薄膜上，以聚氨酯丙烯酸酯為主要成膜物，透明的、熱固化型的、具有自修復(fù)功能的涂料，可應(yīng)用在汽車漆面保護膜、手機屏幕保護膜、皮革轉(zhuǎn)移膜等領(lǐng)域。本標準不適用于UV光固化型自修復(fù)薄膜涂料。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T1725色漆、清漆和塑料不揮發(fā)物含量的測定GB/T1723涂料粘度測定法GB/T31412-2015色漆和清漆用漆基羥值的測定滴定法GB/T12009.4-2016塑料聚氨酯生產(chǎn)用芳香族異氰酸酯第4部分：異氰酸根含量的測定GB/T2410GB/T7921GB/T9754透明塑料透光率和霧度的測定均勻色空間和色差公式色漆和清漆不含金屬顏料的色漆漆膜的20°、60°和85°鏡面光澤的測定GB/T33049-2016偏光片用光學(xué)薄膜涂層附著力的測定方法GB/T30693-2014塑料薄膜與水接觸角的測量GB/T6739色漆和清漆鉛筆法測定漆膜硬度ASTMF2357-04DeterminingtheAbrasionResistanceofInksandCoatingsonMembraneSwitchesUsingtheNormanTool“RCA”AbraderGB/T10006-2021塑料薄膜和薄片摩擦系數(shù)的測定GB/T1040.3塑料拉伸性能的測定第3部分：薄膜和薄片的試驗條件GB/T1040.1塑料拉伸性能的測定第1部分：總則GB/T11547塑料耐液體化學(xué)試劑性能的測定HG/T5675-2020光學(xué)功能薄膜自修復(fù)硬化膜T/ZSHG001—2019氣霧型化油器清洗劑GB/T16422.1-2019塑料實驗室光源暴露試驗方法第1部分：總則GB/T31849-2015汽車貼膜玻璃GB/T16422.2-2014塑料實驗室光源暴露試驗方法第2部分：氙弧燈GB/T2423.3環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Cab：恒定濕熱試驗GB/T2423.4電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Db交變濕熱（12h＋12h循環(huán)）2GB/T16422.3-2014塑料實驗室光源暴露試驗方法第3部分：熒光紫外燈GB/T2828.1-2012計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分：按接收質(zhì)量限（AQL）檢索的逐批檢驗抽樣計劃GB/T9750涂料產(chǎn)品包裝標志GB/T13491涂料產(chǎn)品包裝通則3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1自修復(fù)self-repairing/self-healing指涂層受到外界機械性損害造成劃痕或裂紋時，涂層本身通過一定的機理將劃痕或裂紋重新愈合、恢復(fù)原狀的過程或現(xiàn)象。3.2薄膜涂料filmcoating指通過涂布機涂覆在塑料薄膜表面，使得薄膜的功能性得到完善、應(yīng)用價值上升的涂料。3.3秒修復(fù)rapidrepairing指不需要通過外部作用，涂層表面劃痕在短時間內(nèi)（幾秒到幾十秒）快速自我修復(fù)。3.4熱修復(fù)thermalrepairing指涂層表面劃痕在常溫下自修復(fù)時間較長，需要提供外部熱量作用才能自我修復(fù)。3.5劃痕scratch涂層表面經(jīng)銅刷刷過后，銅絲留下的、可見的線狀痕跡。4分類4.1按修復(fù)類型分按修復(fù)類型可分為：秒修復(fù)光學(xué)薄膜涂料、熱修復(fù)光學(xué)薄膜涂料。4.2按表面亮度分3按表面亮度可分為：亮光自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料、啞光自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料。4.3按應(yīng)用場景分按應(yīng)用場景可分為：汽車膜自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料、手機膜自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料、皮革轉(zhuǎn)移膜涂料。4.4按表面能分按表面能可分為：疏油型自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料、親水型自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料。4.5按體系組成分因自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料為雙組分體系，故可分為：主劑和固化劑。5技術(shù)要求5.1一般要求產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用不應(yīng)對人體、生物與環(huán)境造成有害的影響，所涉及與使用有關(guān)的安全要求，應(yīng)符合我國的相關(guān)國家/行業(yè)標準和規(guī)范的規(guī)定。用在汽車漆面保護膜、手機屏幕保護膜、皮革轉(zhuǎn)移膜上的自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料要求不盡相同，表1中打“√”的為三種類型功能膜分別需要檢驗的涂料項目或指標。表1檢驗項目/指標分類1√√√2√√√3√-√4√√√5√√√6 √ 7-√-8 √9-√-√√√√√√√√√√-√4表1（續(xù)）√ √-√√ √√-√5.2外觀質(zhì)量自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料主劑的外觀質(zhì)量呈均勻狀態(tài)，無結(jié)塊、凝聚現(xiàn)象；主劑與固化劑易于混合，混合攪拌后也呈均勻狀態(tài)，無結(jié)塊、凝聚現(xiàn)象。5.3物理性能自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料的物理性能應(yīng)符合表2中的規(guī)定。表2物理性能要求/5.4自修復(fù)性能自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料的自修復(fù)性能應(yīng)符合表3中的規(guī)定。表3自修復(fù)性能要求5表2（續(xù)）5.5光學(xué)性能自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料的光學(xué)性能應(yīng)符合表4中的規(guī)定，啞光型不作要求。表4光學(xué)性能要求b值注：b值是在CIE1976均勻色空間中，表示物5.6表面性能自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料的表面性能應(yīng)符合表5中的規(guī)定。表5表面性能要求/65.7抗拉伸性能自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料的抗拉伸性能應(yīng)符合表6中的規(guī)定。表6抗拉伸性能要求5.8耐污性能自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料的耐污性能應(yīng)符合表7中的規(guī)定。表7耐污性能要求5.9耐化學(xué)性能自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料的耐化學(xué)性能應(yīng)符合表8中的規(guī)定，在經(jīng)過耐化學(xué)性試驗后，其自修復(fù)性能、光學(xué)性能、表面性能應(yīng)符合表9中的規(guī)定。7表8耐化學(xué)性能要求5.10耐候性能自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料分別經(jīng)過氙燈老化、濕熱老化、冷熱沖擊、紫外老化試驗后，其自修復(fù)性能、光學(xué)性能、表面性能應(yīng)符合表9中的規(guī)定。表9耐化學(xué)性及耐候性測試后自修復(fù)性能、光學(xué)性能、表面性能的要求6試驗方法6.1試驗條件6.1.1試驗環(huán)境除特殊規(guī)定外，試驗均應(yīng)在下列條件下進行：8a）溫度23±5）℃b）相對濕度50±5）%6.1.2試樣采取從自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料批次產(chǎn)品中隨機抽取整桶，試樣根據(jù)試驗要求直接抽取相應(yīng)涂料主劑及固化劑，分置于試劑瓶中待用。6.1.3膜樣制備將取出的自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料主劑及固化劑，按照產(chǎn)品配比要求，分別稱取相應(yīng)質(zhì)量的樣品置于玻璃燒杯中，用玻璃棒攪拌均勻。采用Mayer線棒涂布器，將配好的涂料均勻涂布在PET或TPU薄膜上，涂布厚度根據(jù)不同的試驗要求選擇不同型號的線棒來進行控制。放于80~120℃烘箱中烘1~2min，使溶劑揮發(fā)干凈，然后在涂層表面覆蓋一層離型膜或低粘性保護膜。再放于60℃烘箱中熟化48h，制得自修復(fù)光學(xué)薄膜。上述PET薄膜采用透光率為90.0±1.0%、霧度為2.0±1.0%、厚度為50μm的光學(xué)薄膜；TPU薄膜采用透光率為91.0±1.0%、霧度為2.0±1.0%、厚度為150μm、斷裂伸長率≥500%的光學(xué)薄膜。6.2外觀質(zhì)量6.2.1試驗裝置試驗裝置應(yīng)使用具有良好照明的工作臺，試劑瓶使用透明無色的玻璃瓶，適宜于目視觀察。6.2.2試驗步驟分別目視觀察涂料樣品的主劑，以及主劑和固化劑混合之后的涂料樣品。6.3物理性能6.3.1主劑固含量按GB/T1725中規(guī)定的方法測試。6.3.2主劑黏度按GB/T1723中規(guī)定的方法測試主劑的涂-4杯黏度。6.3.3主劑羥值按GB/T31412-2015中規(guī)定的方法測試。6.3.4固化劑中NCO含量按GB/T12009.4-2016中規(guī)定的方法測試。6.3.5混合開放時間將涂料主劑及固化劑，按照產(chǎn)品配比要求，分別稱取相應(yīng)質(zhì)量的樣品置于無色透明玻璃燒杯中，用玻璃棒攪拌均勻后靜置。每隔半小時攪拌一次，觀察涂料的外觀變化情況，當涂料出現(xiàn)渾濁、凝聚、結(jié)9塊等現(xiàn)象時，記錄下時間，即為涂料的混合開放時間。6.4自修復(fù)性能6.4.1器材和試樣準備準備銅刷、黑色襯板、吹風(fēng)機。銅刷為牙刷型，銅絲的軟硬程度以可以在涂層上產(chǎn)生肉眼可見的劃傷、缺陷為準，銅絲長度為10~15mm，銅絲直徑為0.2mm，銅絲密度為400根/cm2。黑色襯板為涂有黑色漆面的鋁板或鐵板。吹風(fēng)機為能夠產(chǎn)生50~60℃熱風(fēng)的家用吹風(fēng)機。按照6.1.3的要求制備涂覆在TPU薄膜上的自修復(fù)光學(xué)薄膜樣品，涂層干膜厚度控制在25±2μm，將試樣裁成150mm×100mm樣片，用雙面膠將TPU基膜面的四角固定在黑色襯板上，然后撕去表層保護膜，使自修復(fù)涂層露在表面，根據(jù)需求分別測試秒修復(fù)性能及熱修復(fù)性能。6.4.2秒修復(fù)測試手持銅刷，銅絲垂直于秒修復(fù)型試樣表面，以均勻的壓力，橫向勻速劃過涂層表面，劃過的距離約10cm。劃動壓力以均勻適中為準，不能太大或太?。蝗绻麎毫μ?，涂層上面不會出現(xiàn)明顯的劃痕；如果壓力太大，會使銅刷穿透涂層，無法修復(fù)，則測試無效。靜置試樣，觀察涂層表面劃痕的修復(fù)情況和修復(fù)時間，用秒表計時。6.4.3熱修復(fù)測試與6.4.2同樣的方法在熱修復(fù)型試樣的涂層表面劃出劃痕。將試樣水平放置，手持吹風(fēng)機，調(diào)至熱風(fēng)模式，距離試樣涂層表面1~3cm加熱劃痕，觀察劃痕的修復(fù)情況和修復(fù)時間，用秒表計時。6.5光學(xué)性能6.5.1試樣制備按照6.1.3的要求制備涂覆在PET薄膜上的自修復(fù)光學(xué)薄膜樣品，涂層干膜厚度控制在25±2μm，將試樣根據(jù)不同試驗要求裁成不同規(guī)格樣片，然后撕去表層保護膜，根據(jù)需求測試涂層各光學(xué)性能。6.5.2透光率和霧度按GB/T2410中規(guī)定的方法測試。6.5.3b值按GB/T7921中規(guī)定的方法測試。6.5.4光澤度按GB/T9754中規(guī)定的方法測試。6.6表面性能6.6.1試樣制備按照6.1.3的要求制備涂覆在PET薄膜上的自修復(fù)光學(xué)薄膜樣品，涂層干膜厚度控制在25±2μm，將試樣根據(jù)不同試驗要求裁成不同規(guī)格樣片，然后撕去表層保護膜，根據(jù)需求測試涂層各表面性能。6.6.2涂層附著力按GB/T33049-2016中規(guī)定的方法測試。6.6.3水接觸角按GB/T30693-2014中規(guī)定的方法測試。6.6.4硬度按GB/T6739中規(guī)定的方法測試。6.6.5RCA耐磨性按ASTMF2357-04中規(guī)定的方法測試。6.6.6動摩擦系數(shù)按GB/T10006-2021中規(guī)定的方法測試。6.7抗拉伸性能6.7.1試樣制備按照6.1.3的要求制備涂覆在TPU薄膜上的自修復(fù)光學(xué)薄膜樣品，涂層干膜厚度控制在10±2μm。 按照GB/T1040.3中6.1.1的要求，將試樣裁成寬度為10mm、長度為100mm的長條試樣，試樣中部應(yīng)有間隔為50mm的兩條平行實線標線，中間部分為標距長度L0；用記號筆在距兩端15mm處分別做好虛線標記，標記內(nèi)部分為夾具間的初始長度。如下圖所示：圖1拉伸試樣示意圖6.7.2涂層斷裂伸長率將試樣樣條撕去表層保護膜后，兩端按虛線位置固定在拉伸試驗機夾具上，按GB/T1040.1中規(guī)定的方法測試，拉伸速度為100mm/min，觀察樣條表面變化情況。當樣條標距內(nèi)部分表面涂層出現(xiàn)裂紋時，暫停拉伸，測量兩條平行實線間的長度，即為涂層拉伸長度L1，涂層斷裂時伸長率=（L1-L0）/L0×100%。6.7.3拉伸回彈率將試樣樣條撕去表層保護膜后，按6.7.2同樣的方法拉伸，當平行實線間長度等于2L0時，即涂層延展率為100%時，停止拉伸。將樣條取下來恢復(fù)至自然狀態(tài)，30s后測量兩條平行實線間的長度，即為涂層拉伸回彈長度L2，涂層的拉伸回彈率=L2/L0×100%。6.8耐污性能6.8.1試樣制備按照6.1.3的要求制備涂覆在TPU薄膜上的自修復(fù)光學(xué)薄膜樣品，涂層干膜厚度控制在25±2μm，將試樣裁成100mm×100mm樣片，然后撕去表層保護膜，根據(jù)需求測試涂層耐污性能。6.8.2記號筆測試使用晨光雙杰MG-2110記號筆，在試樣涂層表面劃粗線，觀察筆跡形態(tài)。放置1min及24h后，分別用干無絨棉布和濕無絨棉布（蘸取75%的醫(yī)用酒精）用力擦拭筆跡，觀察是否能夠擦掉，以及是否有油墨滲透到涂層下面。6.9耐化學(xué)性能6.9.1試樣制備6.9.2耐酒精測試按GB/T11547和HG/T5675-2020的6.5.1中規(guī)定的方法測試。6.9.3耐丁酮測試用棉簽蘸取丁酮（分析純），涂在樣片的涂層表面，涂抹成直徑10~20mm的圓圈，觀察涂抹區(qū)域涂層變化情況。6.9.4耐化油器測試使用符合T/ZSHG001—2019中規(guī)定的化油器清洗劑，噴出少量清洗劑在樣片的涂層表面，用棉簽涂抹成直徑10~20mm的圓圈，觀察涂抹區(qū)域涂層變化情況。6.9.5耐酸測試按GB/T11547和HG/T5675-2020的6.5.2中規(guī)定的方法測試。6.9.6耐堿測試按GB/T11547和HG/T5675-2020的6.5.3中規(guī)定的方法測試。6.10耐候性能6.10.1試樣制備同6.6.1的制樣方法，按GB/T16422.1-2019要求，將試樣裁成100mm×25mm樣條，撕去表層保護膜后，背面用雙面膠固定在鏡面鋼板上。6.10.2耐氙燈老化試驗裝置采用符合GB/T31849-2015中6.16的規(guī)定的氙燈老化試驗箱，光源為符合GB/T16422.2-2014規(guī)定的氙弧燈。試樣表面輻照度為1500W/m2，黑板溫度75℃,箱體溫度40℃,相對濕度60%RH。試驗過程中，試樣架始終在旋轉(zhuǎn)，且每120min照射中進行18min的水噴淋，噴水時水溫為20℃。試驗結(jié)束后觀察外觀變化及殘膠情況，并按照表9中的性能要求進行檢測。6.10.3耐濕熱老化按GB/T2423.3規(guī)定的方法測試，試驗裝置為環(huán)境試驗箱。試驗條件為90℃,95%RH，500h。試驗結(jié)束后觀察外觀變化及殘膠情況，并按照表9中的性能要求進行檢測。6.10.4耐冷熱沖擊按GB/T2423.4規(guī)定的方法測試，試驗裝置采用恒溫試驗箱，高溫設(shè)定為60℃,低溫設(shè)定為-20℃,循環(huán)試驗100次。試驗結(jié)束后觀察外觀變化及殘膠情況，并按照表9中的性能要求進行檢測。6.10.5耐紫外光老化光源采用GB/T16422.3-2014中4.1.1的1A型人工氣候老化的方法測試，試驗時間為500h。試驗結(jié)束后觀察外觀變化及殘膠情況，并按照表9中的性能要求進行檢測。7檢驗規(guī)則7.1檢驗項目檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗，具體檢驗項目如表10所示。表10出廠檢驗和型式檢驗項目1√√2√√3√√4√√5√√6√√7√8√9√b值√√表10（續(xù)）√√√√√√√-√ √-√ √-√ √-√ √-√7.2出廠檢驗7.2.1組批同一批原料、同一配方、同一工藝生產(chǎn)的自修復(fù)光學(xué)薄膜涂料產(chǎn)品為一批。當該批涂料產(chǎn)品主劑數(shù)量大于10噸時，以每10噸為一批計算。7.2.2抽樣出廠檢驗抽樣檢驗項目的抽樣方案依據(jù)GB/T2828.1-2012中的規(guī)定執(zhí)行，在每批產(chǎn)品中隨機抽取兩組樣品，一組樣品用于檢驗，另一組樣品封存?zhèn)溆?。每組主劑至少1kg，抽樣前產(chǎn)品應(yīng)攪拌均勻。當該批產(chǎn)品主劑數(shù)量大于10噸時，以每10噸為一批分批抽取試樣。7.2.3單項判定對產(chǎn)品的出廠檢驗項目進行出廠