CN108356444B - 一种uv模压镍版版缝焊条及其应用和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种UV模压镍版版缝焊条及其应用和制备方法，所述焊条包括如下重量份数的各组分：聚全氟乙丙烯树脂50‑85份；聚苯硫醚树脂10‑50份；锡或锡合金5‑20份。所述焊条的制备方法包括：S1、将聚全氟乙丙烯树脂、聚苯硫醚树脂和锡或锡合金混合均匀后，冷压制胚，模压压强为20‑35MPa；S2、在360‑380℃温度下自由烧结，冷却成型；再通过机械加工得到版缝焊条。所述版缝焊条采用塑料焊风枪融化焊条的方法填充进镍版版缝。本发明可操作性强，结构合理，有效填充镍板拼接处缝隙，与钢辊及镍板附着好，不积料，易脱膜，耐热性好以及耐化学品腐蚀。

Description

一种UV模压镍版版缝焊条及其应用和制备方法

技术领域

本发明属于UV模压技术领域，涉及一种UV模压镍版版缝处理方法，具体地，涉及一种UV模压镍版版缝焊条及其应用和制备方法。

背景技术

目前，UV模压工艺所用的模压镭射母版是通过电铸形成的平面镭射镍板，而平面镭射镍板在与压辊贴合时不可避免的产生版缝。与传统模压工艺不同，UV模压过程中，液态的UV光固化涂料在压力作用下容易渗进版缝并固化成型，随着生产的进行逐渐累积，增加脱膜剥离力，甚至造成成品膜的破损和断裂，严重影响成品率和生产效率。

为了解决版缝问题带来的困扰，本领域技术人员提出多种解决方案，比如在“无版缝模压版辊的制作工艺及由该工艺获得的无版缝模压版辊”、公开号为CN 201310427052.2的发明专利中提到，在钢辊表面均匀涂覆一层UV树脂，将全息膜上的镭射图案复制到润湿的UV涂层上，然后紫外光固化成型，制得无版缝模压版辊。采用这种方法虽然理论上能得到无缝的模压辊，但实际操作可行性、均匀性以及使用寿命等问题制约其推广。在“一种UV模压镍版版辊”、公开号为CN 201520740188.3的实用新型专利中提到用速成钢胶填补版缝，具有操作简单、成型快等优点，但其存在耐高温效果差、脱膜剥离力大以及在低温条件下使用固化慢等问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种UV模压镍版版缝焊条及其应用和制备方法。此方法可操作性强，结构合理，有效填充镍板拼接处缝隙，与钢辊及镍板附着好，不积料，易脱模，耐热性好以及耐化学品腐蚀。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

第一方面，本发明提供一种UV模压镍版版缝焊条，包括如下重量份数的各组分：

聚全氟乙丙烯树脂 50-85份；

聚苯硫醚树脂 10-50份；

锡或锡合金 5-20份。

其中，聚苯硫醚树脂的含量过低会有脱落的风险，但若聚苯硫醚的含量过高，会导致脱膜时UV涂层粘版缝，所以聚苯硫醚的含量需控制。添加适量的锡或锡合金以促进附着，类似焊锡的原理，均匀分散在版缝焊条中的锡或锡合金可防止被氧化，与金属钢辊接触部分可实现增强附着的作用。

优选地，包括如下重量份数的各组分：

聚全氟乙丙烯树脂 60-70份；

聚苯硫醚树脂 20-30份；

锡或锡合金 10-20份。

优选地，所述聚全氟乙丙烯树脂的熔融指数为20-30g/10min。若熔融指数低于20g/10min流动性过低，不利于后期版缝的填充。若熔融指数高于30g/10min，流动性高，但分子量偏小，机械性能降低。

优选地，所述聚全氟乙丙烯树脂为粉体(树脂微粉)，平均粒径为0.5-25μm。粒径的大小影响混合均匀度。

更优选地，所述聚全氟乙丙烯树脂粉体的平均粒径为10μm。

优选地，所述聚苯硫醚树脂为支链型结构热塑性树脂。

优选地，所述聚苯硫醚树脂为粉体，平均粒径为0.5-25μm。

更优选地，所述聚苯硫醚树脂粉体的平均粒径为10μm。

优选地，所述锡或锡合金为粉体，平均粒径为0.5-25μm。

更优选地，所述锡或锡合金粉体的平均粒径为10μm。

优选地，所述锡合金选自锡铅合金、锡铜合金、锡银合金和锡铋合金中的一种或多种。

第二方面，本发明提供一种UV模压镍版版缝焊条的制备方法，包括如下步骤：

S1、将聚全氟乙丙烯树脂、聚苯硫醚树脂和锡或锡合金混合均匀后，冷压制胚，模压压强为20-35MPa；

S2、在360-380℃温度下自由烧结，冷却成型；再通过机械加工得到版缝焊条。

第三方面，本发明提供一种UV模压镍版版缝焊条在填充版缝方面的应用。

优选地，将焊条应用于版缝中时，采用塑料焊风枪熔化所述版缝焊条，塑料焊风枪热风温度控制在290-300℃，熔融状态的版缝胶填充进镍版版缝，使用刮刀施加外力刮平，自然冷却成型即可获得填充性能良好的UV模压镍版版缝。

所述版缝焊条应用于模压版辊，版辊宽幅一般为1m-1.2m，版缝深度为镍板的厚度，一般不超过100um，版缝间隙越小越好，一般小于1cm；所述版缝焊条的尺寸与版缝尺寸匹配。优选地，所述焊条的尺寸为：长100mm、宽2mm、厚1mm。

本发明的基本原理在于：UV模压工艺不同于传统模压工艺，镍版版缝需特殊处理，避免渗透进版缝的光固化涂料对脱模造成不利影响。对于版缝填充物有以下几方面要求：

1)在模压过程中不形变，耐热、耐化学品腐蚀和耐紫外线性能好；

2)与金属辊和镍板贴合紧密无缝隙，有较好附着力；

3)易脱膜，与固化后的UV涂层附着力小。

聚全氟乙丙烯树脂是四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物，完全的氟化结构使得聚全氟乙丙烯具有优良的热稳定性、突出的化学惰性和不粘性。聚全氟乙丙烯树脂长期使用温度为-90～200℃，常温下耐一切溶剂、酸、碱，表面能低，具有润滑效果，满足版缝填充物的要求。另外，聚全氟乙丙烯具有结晶结构，对成型条件特别是冷却速度不敏感，在加工温度下具有较好的流动性，易于渗进版缝进行填充。

聚苯硫醚树脂具有较高的机械强度、热稳定性、耐溶剂性能。另外，聚苯硫醚树脂中S原子的孤对电子与金属原子发生配位，形成大分子配合物，与钢和镍有较强附着力。聚苯硫醚树脂本身并未具备自润滑性，通过添加聚全氟乙烯来提高自润滑性，同时，本发明通过添加特定的比例，平衡两种树脂与钢辊的附着力和、UV涂料的脱模性能。

虽然熔融金属锡或锡合金与钢的附着力一般，但熔融态的金属锡或锡合金能润湿钢表面，冷却后在版缝焊条的共混物中起到锚的作用，提供机械附着力，进一步提高版缝焊条与钢辊的附着；同时，熔融金属锡或锡合金与镍具有较好的附着力，在体系中添加起到进一步增强版缝焊条与镍板的附着力作用，其金属锡不沾UV涂料。聚全氟乙丙烯具有多项优点，但抗压强度低和与金属附着力差限制了其应用，聚苯硫醚树脂和锡或锡合金的掺杂能有效的提高抗压强度和附着力。而且，通过对比排除有毒金属、贵金属和熔点过低的金属发现，目前没发现其它金属能实现与本发明相同的效果。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、易脱膜，与金属附着力好，延长版辊镍板的使用寿命，提高生产效率。

2、耐热性好，能耐200℃高温。

3、耐化学品腐蚀，使用稳定性好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1-5

实施例1-5分别提供了一种UV模压镍版版缝焊条组合物，各组合物对应的原料组分及质量份数如表1所示。

分别将各实施例对应的原料组成按一定重量比例混合均匀，在室温下模压压强为20-35MPa、保压30s压制成厚2mm的条状胚料。然后将胚料在空气中加热至360-380℃，冷却后得到成型的共混物。再经过机械加工得到尺寸为长100mm、宽2mm，厚1mm的版缝焊条。最后，将焊条放入版缝中，使用塑料焊风枪熔化版缝焊条，塑料焊风枪热风温度控制在290-300℃，熔融状态的版缝胶填充进镍版版缝，使用刮刀施加外力刮平，自然冷却成型即可获得填充性能良好的UV模压镍版版缝。

实施例1-4中，聚全氟乙丙烯树脂的熔融指数为20-30g/10min；

聚全氟乙丙烯树脂的平均粒径为10μm；

聚苯硫醚树脂的平均粒径为10μm；

锡或锡合金粉的平均粒径为10μm。

对比例1

本对比例提供了一种UV模压镍版版缝焊条，将纯聚全氟乙丙烯树脂在300℃条件下熔融挤出制得的焊条，放入版缝中，使用塑料焊风枪熔化版缝焊条，塑料焊风枪热风温度控制在290-300℃，熔融状态的版缝胶填充进镍版版缝，使用刮刀施加外力刮平，自然冷却成型获得填充好的UV模压镍版版缝。

对比例2

本对比例提供了一种UV模压镍版版缝焊条，将纯聚苯硫醚树脂在360℃条件下熔融挤出制得的焊条，放入版缝中，使用塑料焊风枪熔化版缝焊条，塑料焊风枪热风温度控制在290-300℃，熔融状态的版缝胶填充进镍版版缝，使用刮刀施加外力刮平，自然冷却成型获得填充好的UV模压镍版版缝。

对比例3

本对比例提供了一种UV模压镍版版缝焊条，其制备方法与实施例2基本一致，不同之处在于：无金属Sn。

对比例4

本对比例提供了一种UV模压镍版版缝焊条，其制备方法与实施例2基本一致，不同之处在于：采用金属锌代替金属Sn。

对比例5

本对比例提供了一种UV模压镍版版缝焊条，其制备方法与实施例2基本一致，不同之处在于：金属Sn粉的粒径为50μm。

对比例6

本对比例提供了一种UV模压镍版版缝焊条，其制备方法与实施例2基本一致，不同之处在于：所述聚全氟乙丙烯树脂的熔融指数为40g/10min。

表1各实施例和各对比例的组分及含量

性能检测

为了比较实施例和对比例的性能，采用以下测试方法评估版缝填充物的机械强度、脱膜、附着、耐化学品性能。

一、压缩模量

冷压烧结法制得棱柱状样品，依照GB-T 1041-2008进行压缩模量测量。评估方法：压缩模量高于20MPa为优，压缩模量低于20MPa为差。

二、剥离强度

熔融态的版缝胶组合物粘结两片薄钢片，压制冷却成型，依GB-T 2791-1995进行剥离强度测试。评估方法：剥离强度高于5kN/m为优，剥离强度低于5kN/m为差。

三、耐化学品性

冷压烧结法制得片状样品，放入65℃恒温的混合型光固化液体涂料中浸泡48h，取出擦拭干净观察外观变化。评估方法：样品外观无任何异样为优，样品外观出现侵蚀、变色等变化为差。

四、脱膜性能

冷压烧结法制得片状样品，表面涂覆混合型光固化涂料，覆盖PC基材后在600mj/m²条件下固化，然后与样品进行剥离，评估脱膜性能。评估方法：基材与样品剥离无阻力感为优，基材与样品剥离有阻力感为差。

表2各实施例和各对比例的测试结果

由表2可知，实施例1-4制得的一种UV模压镍版版缝焊条与对比列1-2相比：实施例制备的版缝焊条同时兼具优良的压缩模量、剥离强度和脱膜性能，不同材料的优势性能互补，满足UV模压镍版版缝焊条的应用要求。由实施例2与对比例3可知,由于金属Sn组分的添加，版缝焊条与钢辊及镍板的附着力增强。由实施例2与对比例4可知，用金属Zn替代Sn组分时，由于Zn熔点较高，未能起到增强附着的作用。由实施例2与对比例5可知，当金属Sn粉的粒径超过25μm时，版缝焊条共混物混合不均匀，部分位置出现锡或锡合金的团聚点，版缝焊条的机械性能下降。由实施例2与对比例6可知，当聚全氟乙丙烯树脂的熔融指数超过30g/10min时，聚全氟乙丙烯树脂的分子量降低，抗形变性能下降，导致版缝焊条的机械性能下降。

综上所述，本发明的一种UV模压镍版版缝焊条及应用，可操作性强，结构合理，能有效填充镍板拼接处缝隙。聚全氟乙丙烯树脂能极大提高脱膜性，聚苯硫醚树脂的掺混能提高压缩模量和与金属的附着，提供化学键合力，锡或锡合金的掺混起到固定锚的作用，提供机械镶嵌作用，共聚组合物具有与钢辊及镍板附着好，不积料，易脱模，优异的耐热性和耐化学品腐蚀性等优点。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (4)

1.一种UV模压镍版版缝焊条，其特征在于，包括如下重量份数的各组分：

聚全氟乙丙烯树脂 60-70份；

聚苯硫醚树脂 20-30份；

锡或锡合金 10-20份；

其中，所述聚全氟乙丙烯树脂的熔融指数为20-30g/10min，所述聚全氟乙丙烯树脂为粉体，平均粒径为0.5-25μm，所述聚苯硫醚树脂为支链型结构热塑性树脂；

所述聚苯硫醚树脂为粉体，平均粒径为0.5-25μm；

所述锡或锡合金均为粉体，平均粒径为0.5-25μm。

2.根据权利要求1所述的UV模压镍版版缝焊条，其特征在于，所述锡合金选自锡铅合金、锡铜合金、锡银合金和锡铋合金中的一种或多种。

3.一种根据权利要求1中所述的UV模压镍版版缝焊条的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将聚全氟乙丙烯树脂、聚苯硫醚树脂和锡或锡合金混合均匀后，冷压制胚，模压压强为20-35MPa；

S2、在360-380℃温度下自由烧结，冷却成型；再通过机械加工得到版缝焊条。

4.一种根据权利要求1中所述的UV模压镍版版缝焊条在填充版缝中的应用。