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UV涂料基本知识-UV涂料简介

  一、涂料的定义 一般而言,涂料就是能涂覆在被涂物件表面,并能形成牢固附着的涂膜的材料,它即可以是无机的,也可以是有机的。有机高分子涂料是涂料的主要品种。涂料俗称油漆。 UV涂料是指采用紫外光辐射固化的树脂涂料(Ultraviolet curing coating),即利用紫外光作固化能源,在常温下快速交联成膜的高分子树脂涂料。
  二、UV涂料的基本组成 UV涂料主要由五个部分组成,即以紫外光固化的合成树脂(又称低聚物或预聚物)为基础,加入特定的活性稀释剂(又称活性稀释单体)、光引发剂(又称光敏剂)、固体填料、和多种添加剂(助剂)配制而成。
1、紫外光固化的合成树脂(或齐聚物):包括不饱和聚酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙 烯酸酯、醇酸丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯等,是涂料的主体,决定着固 化后涂层的主要性能;
2、紫外光固化的活性稀释剂(单体):活性单体主要是调整涂料的粘度,并参与固 化反应,影响涂层的性能。 活性稀释剂分为单官能团与多官能团两类: A;单官能活性稀释剂主要是苯乙烯、丙烯酸单酯、烯丙基醚类等。其主要作用是作 为降粘剂,对涂层性能也有一定影响。 B:多官能活性稀释剂有双官能团、三官能团及多官能轩等。其作用是在不使体系的 粘度增加的前提下,提高涂膜的交联密度。当然,通过选用不同类型的多官能团活性稀 释剂,可以部分改变涂膜的性能。
3、光引发剂:光引发剂也称光敏剂。光敏剂的作用是吸收UV能量,引发聚合, 在近紫外光的激发下产生自由基,它对光敏感而对热稳定。包括芳羰基化合物、有机硫 化合物、有机过氧化物等 。
4、固体填料:包括颜料,消光粉,耐磨粉等。
5、添加剂(助剂):各不同添加剂起不同的作用,如颜料、稳定剂、包括流平剂、 消泡剂 、分散剂、有机溶剂(调整粘度光、泽度等作用)等。
  三、UV涂料固化机理 涂料中的光引发剂在UV辐射下,吸收UV能量发生激活,导致分子断裂成自由基或阳离子,从而引发涂料中含不饱和双键物质的化学反应(主要是各类聚合反应),形成固化了的体型结构。
  四、UV固化涂料的优势和局限性
1、优势 1)速率快,有利于流水线生产 液态的涂料最快可在0.05~0.1S的时间内固化,较之传统的须几小时甚至几天才能固化的热固化工艺,大大提高了生产效率,节省了半成品堆放空间,满足了自动化生产的要求。此外,由于是常温固化,可避免热敏基材因高温可能受到的损伤。
2)费用低 UV固化耗能小,同时UV涂料固含量高,使得材料实际消耗量大幅度减少;此外,UV固化设备投资相对低,厂房占地少。
3)污染小 UV涂料基本不含VOL(Volatile Organic Compounds-挥发性有机物),对环境友好,施工现场不易产生火灾或爆炸等事故。
4)、涂层性能优异 涂层是通过化学交联反应形成三维网状结构的膜,因而综合性能异。
2、局限性 1)固化面受限制 光是直线传播,所以需固化面以平面和微凸面为宜,而可能产生光阴影的凹面和多维表面难以一次固化或固化困难。
Ⅰ 涂装工艺难度大 UV涂料表面能大,对基材润湿相对较差,另外由于UV固化是瞬间产生,涂层内应力大,使涂层间的附着力差,还有由于速率快,涂料消泡、流平时间短,易产生表面缺陷。
Ⅱ 颜色影响固化 由颜料对UV的吸收、散射、反射而抑制了UV固化,所以目前UV涂料以清漆为主。
3、UV涂料的应用领域 a) 木材涂装 填充腻子、表面涂层、装饰纸贴面的涂层; b) 纸张、印刷品加工 c) 塑料涂装 PVC地板表面耐磨涂层、有机玻璃板、聚碳酸脂板材表面增硬涂层、真空镀镆底面处理。 d) 金属涂装 防锈涂层、干法电镀涂层、金属制品的装饰涂层。 e) 光导纤维的增强涂层

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