光固化树脂及涂料的应用.docx

光固化树脂及涂料的应用一、光固化涂料概述1. 光固化涂料开展简史紫外光固化涂料以高能量的紫外光为涂料固化的能源，通过光引 发剂 吸收紫外光，产生活性自由基，进而导致可光固化的树脂发生一系列聚合反响，而使涂膜固化。能量利用率高，涂料 100%反响成膜，无溶剂挥发污染。可广泛应用于金属、木材、塑料、纸张、装饰板、皮革和织物的涂饰涂装。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国拜耳公司开发成功 并推 向市场，很快在市场快速开展和普及开来。并引起各国的高度重视。但在我国的开展经历 了曲折 的过程。早在 70 年代，一些科研院所和涂料厂商根据有限的资料， 对紫外光固化涂料 进行了研制。 80 年代初，一些涂料厂商适应板式家私的需要，纷纷推出紫外光固化涂料及相 应的设备。但在当 时，光固化涂料存在如下缺点 : 1光固化速度慢，需几分钟甚至十几分钟才能固化 2流水线长，需要十几米甚至更长 3储存时间短 ，即使在暗处 ，光固化涂料不 超过 3 天全部胶化，只能 双组分现配现用 4紫外光灯管寿命短 ，几十小时后就报废。没 几年，许多紫外光固化涂料流 水线停用，并陆续撤除，涂料厂商也停止生产光固化涂料。进入 90 年代后，人民生活水平提高， 室内装饰业兴起，人们崇尚自然追求反扑归真成为一种时尚，无论酒店或是家庭陆续铺起实木地板。一开始生产的木地板都是未经涂料装饰的素地板便 已上市，地板谱装后再在室内涂漆。但 90 年代中期以后， 开始出现油漆地板， 人们已不再满 足铺装地板后再去买了涂料请人油漆等待枯燥。 于是许多地板生产厂家便纷纷涂上油漆后出 售。但是地板块小数量多，油漆枯燥占地大，于是寻 求快速枯燥地板油漆便是急需解决的问 题。紫外光固化涂料在现代木器实用的涂料品种中是干速 最快的漆种，因此在地板上应用便有 了广阔的市场。 90 年代光固化涂料一开始从国外引进，当时价格为80元/kg，紫外光设备是从意大禾U、日本、台湾 进口。价格几十万甚至上百万。但随着国内光固化涂料所用的树脂、单体和光敏剂均以国产化，本钱大大降低，紫外光固化设备也已国产化，紫外 光灯管寿命也延长至 1000 小时。缩短了光固化涂料的枯燥时间 ( 一般几秒即达实干 ) 而品种相应丰富， 适应地板 油漆的需要， 光固化漆不仅有底漆、面漆、亮光、哑光等不同品种，并针对不同使用方法有喷涂、辗涂和淋涂等不同方法 。同时光固化涂料在纸张上光，摩托车上光，光固化油墨，钢板圈材，光纤保护 等方面也有 很 大开展。2(光固化涂料的组成(1) 齐聚物：低黏度的含有不饱和双键的合成的树脂，提供主要物理机械性能。主要包 括：还 氧丙烯酸树脂、丙烯酸聚酯树脂、丙烯酸聚氨酯树脂等。(2) 活 T 生稀释单体：含有活性不饱和双键的化合物。 降低涂料黏度，并参与涂膜的成膜反 应， 改良涂膜的性能。主要包括：多官能团丙烯酸类单体、双官能团丙烯酸类单体、单官能 团丙烯酸 类单体、苯乙烯单体。(3) 光敏剂：紫外光照射分解，引发树脂和活性单体聚合反响。包括：安息香醍类、二苯 甲酮 衍生物、苯偶酰缩酮、酮胺混合物等。(4) 涂料成膜助剂：改善涂膜状态和性能，包括：消泡剂、流平剂、稳定剂、分散防沉 剂等3(光固化涂料市场应用分布辐射固化产品应用木器涂料地板、装饰板、家私等塑料涂料 覆印涂装、覆印清漆、覆印油墨等电子元器件电子元件涂装、焊接、光纤、标签油墨、干膜等 汽车，摩托车涂装零件、车身、平安玻璃、车头灯等二、光固化树脂概述 光固化树脂就是光固化涂料配方组分中的齐聚物，决定了涂膜的根本物化性能。最常用的光固化树脂为还氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯。常见物性如下： 第 1 页共 3 页齐聚物性能还氧丙烯酸酯聚酯丙烯酸酯聚氨酯丙烯酸酯黏度高高可变 降黏度好好一般 固化速度快可变可变抗张强度高中等可变柔韧性差可变好硬度高中等可变 附着力差可变可变泛黄性差差可变还氧丙烯酸酯由于价格低廉，综合性能好目前在国内用量最大。我们知道还氧树脂由于黏 度 高和发脆，很少用在木器涂料上，但还氧树脂同丙烯酸反响制成光固化涂膜后，由于可用活 性稀 释剂降低黏度和调节性能，在木器的板式家私和地板块流水线上被大量应用。在某种意义 上等于 把还氧树脂引入到木器涂料中来。同样还氧丙烯酸也具有还氧相类似的性能，光固化速 度快，硬 度高，光泽高，可制成高光涂料应用在纸张、摩托车罩光和木器底漆和面漆。但耐侯 性差和消光 难等缺陷限制了它的开展。聚氨酯丙烯酸酯类似于 PU聚酯聚氨酯，具有非常优异的综合性能。丙烯酸芳香族聚氨酯价格低廉，但不耐黄变。丙烯酸酯脂肪族聚氨酯耐黄变但价格高 。 聚酯 的性能界于还氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯之间，价格也界于两者之间。光固化树脂目前主要的检测理化指标包括：树脂外观、黏度、固体含量、酸值、密度、热储存稳定性、玻璃化温度等。一般，酸值越低，年度越低，树脂的质量越好。酸值低，说明树脂中游离的丙烯酸含量低；黏度低，说明树脂分子量分布窄，树脂合成控制水平高。光固化树脂由于有不饱和双键，所以储存过程中易形成胶化，主要原因有： 1 超过保存期，光固化树脂在良好的储存条件下保质期不超过 6 个月。但最好在 3 个月内使用2光固化树脂应储存在塑料桶或有衬层的金属桶内o 金属离子会降低光固化树脂中双键 的活化能，引发聚合反响造成树脂胶化。所以镀塑桶内的镀塑层如果受到破坏，金属裸露会造 成树脂 胶化。3 过低的储存温度 0?以下会使漆膜中阻聚剂析出，造成树脂胶化。4光固化树脂在储存过程中应防止阳光直射。否那么很容易造成树脂胶化。5装桶装得过满，没有足够的氧阻聚，会造成胶化6另外树脂在使用中应注意，没有加 稀释单体的树脂年度很大，但并不是树脂胶化，其实加热一下就很容易检测出树脂是否胶化， 没有 胶化的树脂经加热会有很好的流动性。、光固化涂料施工问题概述光固化涂料涂膜检测手段和检测指标同其它涂料一样，随具体的应用不同有所差异。光固 化涂料在应用过程中会出现各种问题。 由于光固化涂料有各种组分组成， 还要受到光源的光照 距离、 光照时间的影响，其涂膜是各种因素综合作用的结果。造成光固化涂料胶化的原因很 多，不仅同 树脂有尖，而且由于光固化涂料中参加了光敏剂，所以其储存条件比光固化树脂的 储存条件要更 严格一些，要能储存在安处，防止见到光线，其次选用的光敏剂质量要好，否那么 即使储存在暗处 也会慢慢分解造成胶化。另外就是单体的质量也是影响储存稳定性的一个重要 因素。