光固化樹脂及涂料的應(yīng)用

1、光固化樹脂及涂料的應(yīng)用一、光固化涂料概述1. 光固化涂料開展簡史紫外光固化涂料以高能量的紫外光為涂料固化的能源，通過光引 發(fā)劑 吸收紫外光，產(chǎn)生活性自由基，進(jìn)而導(dǎo)致可光固化的樹脂發(fā)生一系列聚合反響，而使涂膜固化。能量利用率高，涂料 100%反響成膜，無溶劑揮發(fā)污染?？蓮V泛應(yīng)用于金屬、木材、塑料、紙張、裝飾板、皮革和織物的涂飾涂裝。光固化涂料首先是在木器上使用 ，1968 年紫外光固化涂料首先由德國拜耳公司開發(fā)成功 并推 向市場，很快在市場快速開展和普及開來。并引起各國的高度重視。但在我國的開展經(jīng)歷 了曲折 的過程。早在 70 年代，一些科研院所和涂料廠商根據(jù)有限的資料， 對(duì)紫外光固化涂料 進(jìn)行

2、了研制。 80 年代初，一些涂料廠商適應(yīng)板式家私的需要，紛紛推出紫外光固化涂料及相 應(yīng)的設(shè)備。但在當(dāng) 時(shí)，光固化涂料存在如下缺點(diǎn) : 1光固化速度慢，需幾分鐘甚至十幾分鐘才能固化 2流水線長，需要十幾米甚至更長 3儲(chǔ)存時(shí)間短 ，即使在暗處 ，光固化涂料不 超過 3 天全部膠化，只能 雙組分現(xiàn)配現(xiàn)用 4紫外光燈管壽命短 ，幾十小時(shí)后就報(bào)廢。沒 幾年，許多紫外光固化涂料流 水線停用，并陸續(xù)撤除，涂料廠商也停止生產(chǎn)光固化涂料。進(jìn)入 90 年代后，人民生活水平提高， 室內(nèi)裝飾業(yè)興起，人們崇尚自然追求反撲歸真成為一種時(shí)尚，無論酒店或是家庭陸續(xù)鋪起實(shí)木地板。一開始生產(chǎn)的木地板都是未經(jīng)涂料裝飾的素地板便 已

3、上市，地板譜裝后再在室內(nèi)涂漆。但 90 年代中期以后， 開始出現(xiàn)油漆地板， 人們已不再滿 足鋪裝地板后再去買了涂料請(qǐng)人油漆等待枯燥。 于是許多地板生產(chǎn)廠家便紛紛涂上油漆后出 售。但是地板塊小數(shù)量多，油漆枯燥占地大，于是尋 求快速枯燥地板油漆便是急需解決的問 題。紫外光固化涂料在現(xiàn)代木器實(shí)用的涂料品種中是干速 最快的漆種，因此在地板上應(yīng)用便有 了廣闊的市場。 90 年代光固化涂料一開始從國外引進(jìn)，當(dāng)時(shí)價(jià)格為80元/kg，紫外光設(shè)備是從意大禾U、日本、臺(tái)灣 進(jìn)口。價(jià)格幾十萬甚至上百萬。但隨著國內(nèi)光固化涂料所用的樹脂、單體和光敏劑均以國產(chǎn)化，本錢大大降低，紫外光固化設(shè)備也已國產(chǎn)化，紫外 光燈管壽命也

4、延長至 1000 小時(shí)。縮短了光固化涂料的枯燥時(shí)間 ( 一般幾秒即達(dá)實(shí)干 ) 而品種相應(yīng)豐富， 適應(yīng)地板 油漆的需要， 光固化漆不僅有底漆、面漆、亮光、啞光等不同品種，并針對(duì)不同使用方法有噴涂、輾涂和淋涂等不同方法 。同時(shí)光固化涂料在紙張上光，摩托車上光，光固化油墨，鋼板圈材，光纖保護(hù) 等方面也有 很 大開展。2(光固化涂料的組成(1) 齊聚物：低黏度的含有不飽和雙鍵的合成的樹脂，提供主要物理機(jī)械性能。主要包 括：還 氧丙烯酸樹脂、丙烯酸聚酯樹脂、丙烯酸聚氨酯樹脂等。(2) 活 T 生稀釋單體：含有活性不飽和雙鍵的化合物。 降低涂料黏度，并參與涂膜的成膜反 應(yīng)， 改良涂膜的性能。主要包括：多官

5、能團(tuán)丙烯酸類單體、雙官能團(tuán)丙烯酸類單體、單官能 團(tuán)丙烯酸 類單體、苯乙烯單體。(3) 光敏劑：紫外光照射分解，引發(fā)樹脂和活性單體聚合反響。包括：安息香醍類、二苯 甲酮 衍生物、苯偶?？s酮、酮胺混合物等。(4) 涂料成膜助劑：改善涂膜狀態(tài)和性能，包括：消泡劑、流平劑、穩(wěn)定劑、分散防沉 劑等3(光固化涂料市場應(yīng)用分布輻射固化產(chǎn)品應(yīng)用木器涂料地板、裝飾板、家私等塑料涂料 覆印涂裝、覆印清漆、覆印油墨等電子元器件電子元件涂裝、焊接、光纖、標(biāo)簽油墨、干膜等 汽車，摩托車涂裝零件、車身、平安玻璃、車頭燈等二、光固化樹脂概述 光固化樹脂就是光固化涂料配方組分中的齊聚物，決定了涂膜的根本物化性能。最常用的光固

6、化樹脂為還氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯。常見物性如下： 第 1 頁共 3 頁齊聚物性能還氧丙烯酸酯聚酯丙烯酸酯聚氨酯丙烯酸酯黏度高高可變 降黏度好好一般 固化速度快可變可變抗張強(qiáng)度高中等可變?nèi)犴g性差可變好硬度高中等可變 附著力差可變可變泛黃性差差可變還氧丙烯酸酯由于價(jià)格低廉，綜合性能好目前在國內(nèi)用量最大。我們知道還氧樹脂由于黏 度 高和發(fā)脆，很少用在木器涂料上，但還氧樹脂同丙烯酸反響制成光固化涂膜后，由于可用活 性稀 釋劑降低黏度和調(diào)節(jié)性能，在木器的板式家私和地板塊流水線上被大量應(yīng)用。在某種意義 上等于 把還氧樹脂引入到木器涂料中來。同樣還氧丙烯酸也具有還氧相類似的性能，光固化速

7、度快，硬 度高，光澤高，可制成高光涂料應(yīng)用在紙張、摩托車罩光和木器底漆和面漆。但耐侯 性差和消光 難等缺陷限制了它的開展。聚氨酯丙烯酸酯類似于 PU聚酯聚氨酯，具有非常優(yōu)異的綜合性能。丙烯酸芳香族聚氨酯價(jià)格低廉，但不耐黃變。丙烯酸酯脂肪族聚氨酯耐黃變但價(jià)格高 。 聚酯 的性能界于還氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯之間，價(jià)格也界于兩者之間。光固化樹脂目前主要的檢測理化指標(biāo)包括：樹脂外觀、黏度、固體含量、酸值、密度、熱儲(chǔ)存穩(wěn)定性、玻璃化溫度等。一般，酸值越低，年度越低，樹脂的質(zhì)量越好。酸值低，說明樹脂中游離的丙烯酸含量低；黏度低，說明樹脂分子量分布窄，樹脂合成控制水平高。光固化樹脂由于有不飽和雙鍵，所以

8、儲(chǔ)存過程中易形成膠化，主要原因有： 1 超過保存期，光固化樹脂在良好的儲(chǔ)存條件下保質(zhì)期不超過 6 個(gè)月。但最好在 3 個(gè)月內(nèi)使用2光固化樹脂應(yīng)儲(chǔ)存在塑料桶或有襯層的金屬桶內(nèi)o 金屬離子會(huì)降低光固化樹脂中雙鍵 的活化能，引發(fā)聚合反響造成樹脂膠化。所以鍍塑桶內(nèi)的鍍塑層如果受到破壞，金屬裸露會(huì)造 成樹脂 膠化。3 過低的儲(chǔ)存溫度 0?以下會(huì)使漆膜中阻聚劑析出，造成樹脂膠化。4光固化樹脂在儲(chǔ)存過程中應(yīng)防止陽光直射。否那么很容易造成樹脂膠化。5裝桶裝得過滿，沒有足夠的氧阻聚，會(huì)造成膠化6另外樹脂在使用中應(yīng)注意，沒有加 稀釋單體的樹脂年度很大，但并不是樹脂膠化，其實(shí)加熱一下就很容易檢測出樹脂是否膠化， 沒有 膠化的樹脂經(jīng)加熱會(huì)有很好的流動(dòng)性。、光固化涂料施工問題概述光固化涂料涂膜檢測手段和檢測指標(biāo)同其它涂料一樣，隨具體的應(yīng)用不同有所差異。光固 化涂料在應(yīng)用過程中會(huì)出現(xiàn)各種問題。 由于光固化涂料有各種組分組成， 還要受到光源的光照 距離、 光照時(shí)間的影響，其涂膜是各種因素綜合作用的結(jié)果。造成光固化涂料膠化的原因很