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玻璃鏡主要分兩種：鍍銀玻璃鏡和鍍鋁玻璃鏡，其中鍍銀玻璃鏡又分為鍍銅鍍銀玻璃鏡和無(wú)銅鍍銀玻璃鏡。鍍銅鍍銀玻璃鏡是在平板玻璃上通過(guò)銀鏡反應(yīng)在玻璃表面鍍上一層約700mg/m2的金屬銀反射層，再在銀鍍層上均勻鍍一層約200mg/m2的銅，然后幕淋鏡背涂料；無(wú)銅鍍銀玻璃鏡是在平板玻璃上直接鍍一層約900mg/m2的銀反射層，為了提高鍍銀層和鏡背涂料之間的附著力，需用氟化錫等化合物鈍化鍍銀層，然后幕淋鏡背涂料。由于鍍銅鍍銀玻璃鏡的生產(chǎn)過(guò)程中銅離子污染嚴(yán)重以及可見(jiàn)光反射率跟不上市場(chǎng)的需求，無(wú)銅鍍銀玻璃鏡正在逐漸取代鍍銅鍍銀玻璃鏡。鍍鋁玻璃鏡是通過(guò)真空磁控濺射金屬鋁，在平板玻璃上沉積一層金屬鋁作為反射層，然后幕淋鏡背涂料。

目前，我國(guó)的鍍銀玻璃鏡生產(chǎn)線達(dá)200多條，其中100多條銀鏡生產(chǎn)線分別從德國(guó)克努伯、意大利博文、美國(guó)索瑪卡等國(guó)外公司引進(jìn)，其余銀鏡生產(chǎn)線為國(guó)產(chǎn)技術(shù)，鍍銀玻璃鏡每年產(chǎn)能達(dá)到1.05×108m2，出口鍍銀玻璃鏡每年超過(guò)100萬(wàn)t，并形成了浙江黨山、山東滕州、河北沙河等制鏡產(chǎn)業(yè)集群。鍍銀玻璃鏡的生產(chǎn)原料主要包括：平板玻璃、鍍液和鍍銀玻璃鏡鏡背涂料，其中鍍銀玻璃鏡鏡背涂料每年的需求量超過(guò)2萬(wàn)t。隨著環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)格，現(xiàn)在使用的溶劑型鍍銀玻璃鏡鏡背涂料已經(jīng)不能滿足環(huán)保要求，高性能的水性鍍銀玻璃鏡鏡背涂料的研發(fā)刻不容緩。

鍍銀玻璃鏡鏡背涂料的特殊性主要取決于5個(gè)方面：鍍銀玻璃鏡鏡背涂料對(duì)鍍銀層的附著力；對(duì)鍍銀層的防腐蝕、耐劃傷保護(hù)；要求低溫短時(shí)間烘烤以避免玻璃高溫長(zhǎng)時(shí)間烘烤后玻璃晶相的變化；為了節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間而采用幕淋涂裝鍍銀玻璃鏡鏡背涂料工藝；以及鍍銀玻璃鏡在使用過(guò)程中對(duì)鏡子的切割、磨邊。這些特殊性造成鍍銀玻璃鏡鏡背涂料在樹脂選型、防腐蝕劑選擇以及配方設(shè)計(jì)上的獨(dú)有難度。本文從鍍銀玻璃鏡鏡背涂料的發(fā)展歷程出發(fā)，探討了水性鍍銀玻璃鏡的鏡背涂料水性樹脂選型和水性防腐蝕劑選擇的基本要求。

1 溶劑型鍍銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料

溶劑型鍍銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料的發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)階段：（1）底涂、面涂均含鉛顏料；（2）底涂含鉛顏料，面涂不含鉛顏料；（3）底涂、面涂均不含鉛顏料。

1.1 底涂、面涂均含鉛的鍍銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料

紅丹等含鉛防腐蝕劑在水中解離出Pb2+和樹脂中的酚醛基團(tuán)或共軛雙鍵水解物絡(luò)合形成難溶解的化合物，吸附在鍍銅層表面，可以防止涂膜的水分子滲透。為了提高鍍銅鍍銀玻璃鏡鏡背底涂、面涂的耐腐蝕性，以及干、濕附著力，適應(yīng)幕淋工藝，鍍銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料的成膜樹脂主要采用松香酚醛改性中油度桐亞油酸醇酸樹脂，加入少量丁醚化三聚氰胺氨基樹脂，和成膜樹脂中少量的羥基反應(yīng)提高涂料的交聯(lián)密度。成膜樹脂中的共軛雙鍵用環(huán)烷酸（異辛酸）鈷、環(huán)烷酸（異辛酸）鉛、環(huán)烷酸（異辛酸）鈣、環(huán)烷酸（異辛酸）鋅、環(huán)烷酸（異辛酸）稀土等復(fù)合催干劑催化共軛雙鍵交聯(lián)。也有采用丙烯酸改性中油度干性醇酸樹脂后再用環(huán)氧改性的樹脂，丙烯酸改性中油度干性酸醇酸樹脂后再用甲苯二異氰酸酯改性的樹脂，腰果酚、甲醛和六次甲基四胺的縮合物改性石油樹脂。含鉛底、面涂料，大都采用改性中油度自干性醇酸樹脂和氨基樹脂，固體質(zhì)量比一般為（7~8）∶1，氨基樹脂含量太高，鏡背涂料在流水線上很難烘烤交聯(lián)完全，而且該類鍍銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料均含有紅丹、黃丹等有毒的防腐蝕顏料，含量為整個(gè)配方質(zhì)量的7%~10%。

1.2 底涂含鉛、面涂無(wú)鉛的鍍銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料

隨著人類對(duì)鉛危害認(rèn)識(shí)的深入，對(duì)涂料鉛含量特別是與人體接觸的鉛含量進(jìn)行了嚴(yán)格控制。涂料樹脂采用單官能團(tuán)丙烯酸單體、多官能團(tuán)丙烯酸單體和含雙鍵的鈦酸酯偶聯(lián)劑共聚反應(yīng)得到的超支化丙烯酸樹脂，或者采用改性含氟丙烯酸樹脂，但從文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)顯示，這些不加氨基樹脂交聯(lián)固化的涂料體系，由于交聯(lián)密度不夠，性能未能達(dá)標(biāo)。

1.3 底涂、面涂均無(wú)鉛的鍍銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料

鍍銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料樹脂使用不飽和聚酯樹脂和丙烯酸單體聚合成超支化丙烯酸改性聚酯樹脂。也有用丙烯酸改性短油度醇酸樹脂后，再用環(huán)氧樹脂改性合成超短油度的溶劑型鍍銅鍍銀鏡背涂料樹脂。由于鍍銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料底涂、面涂均無(wú)鉛，為了提高鏡背涂料的性能，成膜樹脂和氨基樹脂的固體質(zhì)量比為（4~5）∶1，提高了氨基樹脂在配方中的比例，增加了涂料的交聯(lián)密度，但隨著配方中氨基樹脂的比例提高，需要同時(shí)采用封閉的對(duì)甲苯磺酸降低樹脂體系的烘烤溫度和烘烤時(shí)間，文獻(xiàn)中只使用了普通的著色顏料和滑石粉、硫酸鋇、碳酸鈣等填料，沒(méi)有使用合適的防腐劑，鏡背涂料的研制沒(méi)有達(dá)到鍍銅鍍銀玻璃鏡的性能要求。

采用環(huán)氧改性中油度醇酸樹脂和少量丁醚化三聚氰胺氨基樹脂交聯(lián)，采用無(wú)鉛防腐蝕劑氰胺鋅達(dá)到了鍍銅鍍銀玻璃鏡的防腐性要求，該氰胺鋅由氧化鋅、尿素、雙氰胺和單氰胺反應(yīng)制得，為了防止氰胺鋅水解過(guò)快，采用硅烷偶聯(lián)劑包覆。由于氰胺鋅在涂膜中水解后產(chǎn)生的CN-有極強(qiáng)的極性，吸附在鍍銅層或鍍銀層上，形成了耐腐蝕的沉淀膜。

2 溶劑型無(wú)銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料

鍍銅鍍銀玻璃鏡的生產(chǎn)工藝會(huì)產(chǎn)生大量含銅離子的廢水，污染環(huán)境。而且在生產(chǎn)過(guò)程中，過(guò)烘烤會(huì)使銅、銀鍍層中的銅、銀金屬原子互滲，造成鍍銅鍍銀玻璃鏡的可見(jiàn)光反射率很難超過(guò)85%。銀和銅的離子半徑相差很大，鍍銅層和鍍銀層雖然是同族元素，但對(duì)鍍銅層附著力好的涂料樹脂，不一定對(duì)鍍銀層的附著力也好，而且防腐劑的選擇也不同于鍍銅層。

有文獻(xiàn)采用酚醛改性短油度醇酸樹脂、丁醇醚化三聚氰胺樹脂、超細(xì)氧化鉛和氧化鋅、2500目填料，其中成膜樹脂和氨基樹脂的固體質(zhì)量比為（7~8）∶1，采用無(wú)機(jī)交聯(lián)劑氧化鉛和氧化鋅提高和無(wú)銅鍍銀層的附著力，降低鏡背涂料的烘烤溫度和縮短烘烤時(shí)間，采用單層幕淋該涂料的無(wú)銅鍍銀玻璃鏡各種性能均能達(dá)到鍍銅鍍銀玻璃鏡的各項(xiàng)性能指標(biāo)。還有采用酚醛和環(huán)氧改性丙烯酸改性的短油度醇酸樹脂，和氨基樹脂的固體質(zhì)量比為（4~5）∶1，交聯(lián)反應(yīng)后，再用硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑代替無(wú)鉛防腐劑，由于硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑并不是鍍銀層的良好防腐劑，該改性沒(méi)有取得好的結(jié)果。細(xì)鱗片填料的吸油量較大，添加量高會(huì)增加鍍銀玻璃鏡鏡背涂料的流變指數(shù)，從而達(dá)不到幕淋穩(wěn)定，而添加量小又達(dá)不到鍍銀玻璃鏡的防腐蝕效果。采用偶聯(lián)劑包覆滑石粉的方法可降低滑石粉的吸油量，可以在鍍銀玻璃鏡鏡背涂料中使用大量滑石粉而不至于流變指數(shù)過(guò)大而影響幕淋穩(wěn)定，該文獻(xiàn)使用羥基丙烯酸樹脂和封閉型聚氨酯樹脂交聯(lián)反應(yīng)，在單涂層條件下就有良好的性能，其中銅加速乙酸鹽霧試驗(yàn)（CASS）性能達(dá)到了480h。

由于生產(chǎn)流水線上采用幕淋工藝，雙組分聚氨酯涂料、雙組分環(huán)氧涂料有活化期的限制，不適合用于鍍銀玻璃鏡的流水線生產(chǎn)工藝。也有采用UV固化樹脂，采用三官能團(tuán)脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和含全氟聚醚的聚氨酯丙烯酸酯，用2-羥基乙基甲基丙烯酸磷酸酯作為耐腐蝕助劑接枝在樹脂上，但也無(wú)法達(dá)到無(wú)銅鍍銀玻璃鏡的性能需求。

3 水性無(wú)銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料

由于水的表面張力大，蒸發(fā)潛熱高，水性涂料在烘烤過(guò)程中容易爆泡，必須考慮水性鏡背涂料底涂面涂烘烤后的層間晾干間隔?？紤]到鍍銀玻璃鏡鏡背涂料的特殊性，水性鏡背涂料樹脂和防腐劑的選擇尤為重要。

目前有文獻(xiàn)采用水性鈷催干劑、水性錳催干劑催干共軛雙鍵的水性丙烯酸改性中油度干性醇酸樹脂，再用環(huán)氧改性，即可自干，也可烘烤干燥。不過(guò)制備的涂料沒(méi)有顯示良好的耐腐蝕性。

張崇明等采用水性羥基丙烯酸樹脂、水性環(huán)氧酯樹脂冷拼后和全甲醚化三聚氰胺樹脂，少量的水性封閉型TDI聚氨酯固化劑配伍，防腐劑采用三聚磷酸鋁、磷酸鋅和甲基苯并三氮唑的混合物，并用吡啶封閉對(duì)甲苯磺酸降低烘烤溫度和時(shí)間。三聚磷酸鋁和磷酸鋅中磷酸根離子并不能沉淀在鍍銅層、鍍銀層上形成螯合物，它們并不是鍍銀層良好的防腐劑。

郭詩(shī)華等用環(huán)氧樹脂、丙烯酸單體、硅烷單體共聚后的水性樹脂和酚醛環(huán)氧、聚醚改性柔性環(huán)氧樹脂混合，采用2-乙基−4-甲基咪唑、雙氰胺、2-甲基咪唑作為固化劑，采用噴涂工藝制備的無(wú)銅鍍銀玻璃鏡的CASS性能達(dá)到了600h以上，但雙組分并不適合現(xiàn)有的幕淋生產(chǎn)工藝。

本課題組采用N-羥甲基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺−2-甲基丙磺酸共聚后用甲醇醚化制備的水可稀釋甲醚化N-羥甲基丙烯酰胺樹脂代替堿中和水性樹脂和水性乳液，再和高亞氨基氨基樹脂配伍制備水性單涂層無(wú)銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料。該水性鏡背涂料單涂就能完全滿足無(wú)銅鍍銀玻璃鏡的性能指標(biāo)，并且推斷涂料中大量的亞氨基（NH）基團(tuán)和磺酸鹽基團(tuán)是提高水性無(wú)銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料耐腐蝕的關(guān)鍵。

4 結(jié)語(yǔ)

水性無(wú)銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料的樹脂不能使用堿中和的水性樹脂，應(yīng)采用高NH基團(tuán)和磺酸鹽基團(tuán)的樹脂，一方面高NH基團(tuán)和磺酸鹽基團(tuán)能使鏡背涂料樹脂水性化，另一方面高NH基團(tuán)和磺酸鹽基團(tuán)能提高水性無(wú)銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料在鍍銀層的干、濕附著力，從而提高無(wú)銅鍍銀玻璃鏡耐腐蝕性、耐酸、耐堿、耐濕熱和耐磨邊切割等性能。

水性無(wú)銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料需采用含磺酸鹽耐腐蝕劑。

單涂層的水性無(wú)銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料是水性無(wú)銅鍍銀玻璃鏡鏡背涂料的發(fā)展方向。