做和紫外光固化涂料及其研究进展

紫外光固化涂料及其研究进展

紫外光固化涂料及其研究进展

2019年01月10日

摘要：针对UV固化涂料的应用现状，进行全面有效的分将会使摆轴轴承之间产生磨擦力析，并详细介绍究紫外光固化涂料的现实意义、紫外光固化涂料组成成分与应用领域，UV固化涂料的环保性能比较好，在各大工业企业中具有非常广阔的应用前景。因此，本文主要提出UV固化水性涂料、改良型UV固化涂料与UV固化粉末涂料的研究进展，希望能够给相关工作人员提供良好的帮助与借鉴。

1 引言

紫外光固化涂料简称为UV固化涂料，利用辐照固化技术而生成的环保型涂料，在紫外光的照射之下，能够在短时间内交联固化，形成良好的涂膜中国涂料。与传统的溶剂型涂料相比，UV固化涂料的有机挥发组分排放量较少，环保节能效果更好，具有良好的应用前景。上个世纪70年代后期，德国拜耳公司成功开发UV固化涂料，并对其进行商品化生产，此后，美国研制出基于丙烯酸酯的紫外光固化涂料，引起了人们的广泛关注，为了保证UV固化涂料能够得到更好的应用，本文主要分析UV固化涂料的组成成分与研究进展。

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研究紫外光固化涂料的现实意义

UV固化涂料与我们所了解的液体涂料不同，其属于无溶剂环保型涂料，具有节能效果好、工艺简单等特点，在金属器件涂装过程中，具有良好的应用效果。由于热固型粉末涂料的加工温度比较高，涂料固化时间较长，在熔融的过程当中，很容易发生桔皮现象，严重影响涂料表面质量。通过研究UV固化涂料的组成与应用，能够保证UV固化涂料的储存稳定性得到更好提升，弥补热固型粉末涂料的缺点，如UV固化涂料的熔融温度在100℃到140℃之间，相比于热固型粉末涂料，UV固化涂料的熔融温度要低，再加上其固化速度比较快，在合金热敏材料与热敏基材等部件涂装中取得了良好的应用效果。

除此之外，相比于紫外固化液体涂料，UV固化涂料中的各项原料主要采用高分析质量树脂，减小了活性稀释剂对涂料质量的影响，其收缩率特别低，进一步提升了涂料对基材的附着力。通过涂装一次UV固化涂料，就能够形成质量上乘的厚漆膜，能够有效减少多次涂覆的繁杂工艺。通过分析UV固化涂料的组成成分，能够有效减少生态环境污染，帮助相关工作人员更好的掌握UV固化涂料涂覆流程，节省涂料涂覆时间，具有良好的生态环境优势与经济效益优势。

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紫外光固化涂料组成成分与应用领域

3.1

组成成分

UV固化涂料主要由四部分组成，分别是低聚物、单体、光引发剂、助剂等，其固化反应历程比较简单，在光辐射作用下，引发剂逐渐分解，生成一定量的自由基，自由基能够引发单体/低聚物联合交联。根据相关研究表明，如果光引发剂的引发效率较低，会增加UV固化涂料配方成本，降低光固化速率，因此，结合引发剂的问题，相关研究人员提出了多种固化技术，常见的主要有光暗固化技术与混杂固化技术等。

3.2

应用领域

UV固化涂料中的低聚物能够形成良好的固化膜交联状结构骨架，对产品的物理性能与化学性能产生较大影响，多官能团单体能够对配方起到一定的稀释作用，不但能够提高涂料的可加工性，而且能够加快光固体体系的聚合速度。例如，在涂装木器漆的过程当中，相关工作人员可以按照以下流程进行涂装：首先，MDF毛坯全面处理，保证其表面的灰尘全部清除；其次，喷涂定量的UV固化涂料，并利用红外线进行熔融处理，加强紫外线固化速度；最后，对MDF进行全面检验。UV固化粉末涂料涂装工艺参数见表1。

将UV固化涂特别是散布不均料应用到塑料制品当中，能够有效提升塑料制品的稳定性能，防止塑料制品出现变形或者脱气现象。近些年来，伴随合金制品的应用范围越来越广泛，UV固化涂料的使用量逐年增加，如果应用传统的粉末涂料装饰，在115℃下，会对合金的金相性能产生较大影响。在防震器、电动机等预制配制品当中，由于其表层要安装电子元件与塑料等热敏感部件，如果采用传统涂料，会严重影响这些热敏感部件的安全性，通过合理应用UV固化涂料，能够有效提升合金与预制装配品的耐腐蚀性能。

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紫外光固化涂料研究进展

4.1

动力电池单体比能量到达250瓦时/千克

UV固化水性涂料

由于常规的UV固化涂料中采用的活性稀释单体具有强烈的刺激气味，会对人体的皮肤产生较大刺激，再加上固化之后的残留稀释单体影响产品各项安全指标，使得传统的UV固化涂料应用范围有限。与常规的UV固化涂料不同，以水为主要溶剂的UV固化水性涂料能够有效提升产品的安全性能，刺激气味非常小，几乎合理忽略不计，UV固化水性涂料的黏度较低，适用于喷涂，逐渐成为了UV固化涂料主要发展方向之一。

UV固化水性涂料主要由光引发剂、齐聚物、水与助剂组成，由于该水性涂料中采用的齐聚物具有不饱和基团，并且水性涂料自身具有良好的亲水性，因此，相关工作人员需要在齐聚物中加入一定的亲水性基团或者链段，常见的主要有磺酸基、叔胺基链段等等。研究表明，聚氨酯丙烯酸酯涂料的综合性能最佳，具体见表2。

4.2

改良型UV固化涂料

普通的UV固化涂料主要采用不饱和聚酯、聚氨酯丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯等为主要的齐聚物，再加入适量的活性稀释剂与光引发剂，为了保证UV固化涂料得到更加广泛的应用，相关研究人员开发了UV纳米固化涂料与UV固化有机硅涂料等。其中，UV纳米固化涂料的界面效应与体积效应比较明显，已经成为几年来人们研究的热点。将SiO2粒子加入到UV固化环氧丙烯酸酯涂料当中，能够有效提升涂膜的固化速率，保证涂膜的硬度与热稳定性得到全面提升，但是，该涂料很容易出现粒子分散现象，有关研究人员为了更好的解决这个问题，在纳米涂料当中加入了一定量的TiCL4与三乙醇胺，有效延长了涂料的耐粉化时间。

UV固化有机硅涂料具有良好的耐高温与电绝缘性能，在电力与印刷领域得到较好的应用，为了保证UV固化有机硅涂料得到高效应用，相关研究人员经常将有机硅分子进行交联固化，使得有机硅分子形成更加稳定的状结构，减少环境污染的产生。

4.3

UV固化粉末涂料

UV固化粉末涂料是普通的粉末涂料与UV固化技术结合而来的新技术，UV固化粉末涂料在熔融的过程当中，树脂不会发生固化，使得涂层流平与驱除气泡操作得以顺利进行，防止热固化粉末涂料出现桔皮现象。UV固化技术能够保证涂料加热与固化温度得到更好的降低，不仅能够提升生产效率，而且有效节省能源的使用量，为UV固化粉末涂料开辟了更加广阔的应用空间。

为了保证UV固化粉末涂料的抗冲击性能得到更好提升，相关研究人员在聚酯分子链当中引入一段比较柔软的分子链段，形成无定型与半晶型两种不同结构的平时工作人员也应当常常检查装备是不是有异常不饱和酯树脂，将其应用到UV固化粉末涂料植被当中，能够有效提升涂膜的正冲击强度与反冲击强度，有效缩短了涂层的固化时间。结合大量的研究数据表明，影响UV固化粉末涂料耐溶剂性能与附着力的关键为固化度，通过合理控制涂料的耐溶剂性能，能够保证涂层的固化度达到99%。在UV固化粉末涂料当中加入定量的改性与未改性超支化树脂，能够保证树脂体系的玻璃化温度不断下降，由原来的47.21℃降低到42.97℃。

5 结语

综上，通过详细介绍UV固化涂料研究进展，如UV固化水性涂料、改良型UV固化涂料与UV固化粉末涂料应用现状，能够帮助相关研究人员更好的了解UV固化涂料应用过程中出现的问题，保证UV固化涂料得到更加高效的应用。对于相关研究人员而言，在实际工作当中，要不断学习国内外先进的UV固化涂料生产工艺，并根据现有UV固化涂料使用过程中经常出现的问题，制定更加科学、高效的解决对策。

文/陆银秋，吴培龙，陈建国，朱书文

江苏景宏新材料科技有限公司