光固化涂料課件

1、光固化涂料Photocurable Coatings 光固化概念光化學基礎(chǔ)光固化涂料的組成光固化涂料的特點及應(yīng)用光固化涂料性能檢測一 光固化概念通常所講的光固化過程是指液態(tài)樹脂經(jīng)光照后變成固態(tài)的過程，所涉及的光固化反應(yīng)大多數(shù)是光引發(fā)的鏈式聚合反應(yīng)。光固化涂料以高能量的紫外光作為固化能源，涂料中的光引發(fā)劑吸收紫外光而產(chǎn)生自由基或陽離子，引發(fā)低聚物和活性稀釋劑發(fā)生聚合和交聯(lián)反應(yīng)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的涂料。三 光固化涂料的組成光固化涂料低聚物 活性稀釋劑 光引發(fā)劑 各種添加劑 普通涂料樹脂溶劑催化劑各種添加劑3.1光引發(fā)劑光引發(fā)劑是一種能吸收輻射能，經(jīng)激發(fā)發(fā)生化學變化，產(chǎn)生具有引發(fā)聚合能力的活性中間體(自

2、由基或陽離子）的物質(zhì)。光引發(fā)劑的含量一般在1%-5%左右，最多不超過7%-10%。光引發(fā)劑對光固化涂料的光固化速度起決定性作用。光引發(fā)劑的分類按吸收輻射分類光固化引發(fā)劑 紫外光引發(fā)劑（250420nm）可見光引發(fā)劑 （400700nm）按產(chǎn)生的活性中間體分類 自由基型光引發(fā)劑 裂解型光引發(fā)劑 奪氫型光引發(fā)劑陽離子型光引發(fā)劑3.2 低聚物低聚物是一種分子量相對較低的感光性樹脂，具有可以進行光固化反應(yīng)的基團，如各類不飽和雙鍵或環(huán)氧基等。自由基光固化涂料用的低聚物都是具有不飽和雙鍵的樹脂，如丙烯酰氧基(CH2=CH-COO-)，甲基丙烯酰氧基CH2=C(CH3)-COO-,丙烯基（CH2=CH-CH

3、2-)等。陽離子光固化涂料用的低聚物，具有環(huán)氧基團或乙烯基醚基團（CH2=CH-CH2-)，如環(huán)氧樹脂，乙烯基醚樹脂。柔韌性 低聚物含有脂肪族長碳鏈結(jié)構(gòu)，柔韌性好；分子量越大，柔韌性越好；交聯(lián)密度越大，柔韌性越好。耐磨性 聚氨酯丙烯樹脂有較好的耐磨性；低聚物分子間易形成氫鍵的，耐磨性好；交聯(lián)密度高的，耐磨性好。附著力 收縮率小的低聚物，對基材附著力好；含羥基、羧基等基團的低聚物對金屬附著力好；低聚物表面張力低，對基材潤濕鋪展好，有利于提高附著力。耐化學性 提高交聯(lián)密度，耐化學性增強。耐黃變 脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂、聚醚丙烯酸樹脂和純丙烯酸酯有很好的耐黃變性。光澤 交聯(lián)度增大，光澤增加；Tg高、

4、折射率高的低聚物光澤好。顏料的潤濕性 一般脂肪酸改性和胺改性的低聚物有較好的顏料潤濕性。3.3活性稀釋劑活性稀釋劑通常稱為單體或功能性單體，它是一種含有可聚合官能團的有機小分子。通常官能團越多，光固化反應(yīng)活性越高，反應(yīng)速度也越快。它不僅溶解和稀釋低聚物，調(diào)節(jié)體系的黏度，而且參與光固化過程，影響涂料的光固化速度和固化膜的各種性能。自由基光固化用的活性稀釋劑都是具有不飽和雙鍵的單體，如丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基，乙烯基，烯丙基。陽離子光固化用的稀釋劑是具有乙烯基醚CH2=CH-O-或環(huán)氧基的單體。 活性稀釋劑自身的化學結(jié)構(gòu)對固化膜的性能影響有很大影響，因此在制備光固化涂料時要根據(jù)涂料性能要求，選擇

5、合適的活性稀釋劑結(jié)構(gòu)。四 光固化涂料的特點及應(yīng)用光固化涂料具有不含有機揮發(fā)物（VOC），對環(huán)境污染小，固化速度快，節(jié)省能源，固化產(chǎn)物性能好，適用于高速自動化生產(chǎn)等特點，在諸多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。隨著光固化技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，光固化涂料得到了得到迅速發(fā)展，所使用的基材已由木材擴展至紙張、塑料、金屬、石材、水泥制品、織物、皮革、玻璃等。光固化涂料可適用于各類工業(yè)涂料和汽車涂料，以及織物、印染涂料。外觀也分為高光型，亞光型，磨砂型，紋理型等。為了更好地提高涂料的性能，出現(xiàn)了光固化涂料與傳統(tǒng)涂料的結(jié)合利用。下面介紹兩種比較有發(fā)展前景的涂料，光固化水性涂料和光固化粉末涂料。光固化粉末涂料光固化粉末

6、涂料是一項將傳統(tǒng)粉末涂料和光固化技術(shù)相結(jié)合的新技術(shù)。光固化粉末涂料的最大特征是工藝上分為兩個明顯的階段，涂層在熔融流平階段不會發(fā)生樹脂的早期固化，從而為涂層充分流平和驅(qū)除氣泡操作提供了充裕的時間，這樣就從根本上克服了熱固化粉末涂料的頑疾，也消除了光固化液態(tài)涂料的不足。與光固化的液體涂料相比，光固化粉末涂料無活性稀釋劑，涂膜收縮率低，與基材附著力高；光固化粉末涂料一次涂裝即可形成質(zhì)量優(yōu)良的厚涂層；光固化粉末涂料噴涂濺落的粉體便于回收使用。因此，同樣是無溶劑環(huán)保型涂料，光固化粉末涂料比熱固粉末涂料和光固化液體涂料具有更高的技術(shù)優(yōu)勢、經(jīng)濟優(yōu)勢和生態(tài)優(yōu)勢，而真正稱得上是5E型環(huán)保涂料。細度 細度可通過測量涂膜的光澤來