“绿色”涂料———紫外(UV)固化涂料

2018-11-8 编辑:admin 来源:互联网 阅读次数:
  导读: 合成涂料一般都含有大量有机溶剂和有一定毒性的颜料、填料与助剂等物质,在涂料生产与使用中产生大量“三废”,造成对环境的污染,影响了人类健康.因此倡导保护环境、提高涂料性能成为21世纪初涂料工业的主旋律.“绿色”涂料...

合成涂料一般都含有大量有机溶剂和有一定毒性的颜料、填料与助剂等物质,在涂料生产与使用中产生大量“三废”,造成对环境的污染,影响了人类健康.因此倡导保护环境、提高涂料性能成为21世纪初涂料工业的主旋律.“绿色”涂料的生产、应用和发展研究成为当前涂料研究业的主要课题.UV固化涂料是以采用辐射固化技术为特征的环保节能型涂料;与传统涂料固化技术相比,辐射固化具有节能无污染、高效、适用于热敏基材、性能优异、采用设备小等优点.辐射固化技术是一种快速发展的“绿色”新技术.    20世纪60年代西德拜尔公司对不饱和聚酯树脂与安息香醚体系的紫外光固化行为进行了研究,并于1968年推出了商品化产品,即所谓“芬斯吉达尔 UV 10”商品.非常适于木器表面涂装,带给世界涂料和木器涂饰界以极大的震动.1972年美国Sun化学公司、Immont公司开发了丙烯酸系列光固化涂料,引起了涂料界极大关注[1].随着人类环保意识的增强,辐射固化取代传统热固化必将成为一种趋势.多年来辐射固化涂料一直保持高速发展的态势. 1.紫外(UV)固化涂料的主要成份    辐射固化技术产品中90%以上是紫外线固化技术(UVCT)产品.UV固化涂料的固化原理是:当紫外光照射UV固化涂料时,将激发分解涂料中的光引发剂,生成游离基,活性游离基撞击涂料中的双键并进行反应形成增长链,这一反应继续延伸,使活性稀释剂和齐聚物中的双键断开,交联而成膜[2].UV固化涂料由齐聚物、活性稀释剂、光引发剂和助剂等四部分组成[3].齐聚物亦称光敏树脂,是UV固化粉末涂料的主要成膜物质,是决定涂料性质和涂膜性能的主要成分.配制能实现低温UV固化的粉末涂料,一方面要求树脂能赋予粉末良好的储存稳定性;另一方面所用原材料必须在较低温度(如100℃或更低)下具有较低的熔融粘度以保证涂料在光固化之前和光固化过程中具有良好的流动和流平性质,随后在120℃以下发生光固化反应.常规的热固性树脂不符合UV粉末涂料的要求.降低树脂熔融温度的常用方法是合成半结晶树脂、加入结晶化合物或无定形低聚物.通过高分子结构设计,合成树枝状及超支化半结晶聚合物,制备低温固化UV粉末树脂也是一种可行的方法,近来备受关注.从分子结构看,它们都是含有碳-碳双键的低分子量物质,主要是不饱和树脂,如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯.活性稀释剂是一种功能性单体,它的作用是调节UV固化涂料的粘度,控制涂料固化交联密度,改善涂膜的力学性能,也参与固化成膜.活性稀释剂结构上也含有不饱和基团,如丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基等.丙烯酰基光固化速度较快.根据每一分子中所含的双键数目,可分为单官能、双官能和多官能三类活性稀释剂.使用活性稀释剂时,从稀释效果看,单官能>双官能>多官能;从光固化速度看,单官能

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