0 前 言
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,其具有不含、少含挥发性有机溶剂,对环境无污染,涂膜干后无残留溶剂以及优异的应用性能等特点。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[1]。UV固化涂料由低聚物、活性稀释剂、光引发剂和助剂等4部分组成。低聚物亦称光敏树脂,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。从分子结构看,它们都是含有C==C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。本文重点探讨各类不同丙烯酸酯官能度化合物在紫外光固化涂料中的选用及配合,探讨它们对涂料表面附着力、硬度、耐磨、耐腐等性能的影响。
1 试验仪器与原料
1.1 原料
甲苯、乙酯、丁酮、防白水、环己酮、1-羟基-环己烷基-苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-丙基-1-丙酮,工业纯,广州市吉彩化工;脂肪族聚氨酯四丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯、100%脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、双酚环氧二丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、三羟甲基丙烷基三丙烯酸酯,工业纯,广州澣东;流平剂、分散剂、消泡剂,工业纯,EFKA。
1.2 仪器
数显耐压测试仪DF2670;漆膜冲击器QC7;紫外光固化机EB-400PM,东莞恒晖彩印机械有限公司;W-71喷枪;BYK光泽度计。
2 试验方法
2.1 选择单体的基本原则
在为某种用途选择单体时需要考虑下列因素:自身的黏度、稀释能力、溶解性、挥发性、闪点、气味、毒理性质、对UV的活性、官能度、均聚物和共聚物的玻璃化转变温度(Tg)、聚合时的百分收缩率和表面张力等,常用UV固化预聚物性能见表1。制定涂料配方, 再根据成品的性质参考文献改变涂料配方。
2.2 UV固化涂料的制备与选择
2.2.1 制备步骤
将UV光油各组分按一定比例以如下顺序加入烧杯中:溶剂→助剂→光引发剂→单体。首先搅匀溶剂,再搅匀溶剂+助剂+光引发剂,后单体加入并搅匀30 min后,静置,后用剩余溶剂调节其黏度即得UV光油。
2.2.2 涂料的喷涂
将UV光油注入洁净喷枪中,用适当的气压和液流量均匀喷至洁净的ABS板上,使其形成均匀涂膜,再将已喷涂的ABS板放至50 ℃烘箱烘30 min,使其流平;后把烘干的带涂膜的ABS板用光强为400mJ、传速为30 s的UV固化机将其固化。
2.3 试验基本配方
2.3.1 试验基本配方1(见表2、表3)
2.3.2 试验基本配方2
溶剂、助剂及光引发剂的用量与表3相同,单体配方如表4所示。
2.3.3 性能测试(见表5)
由表5可看出基本配方1所配制的涂膜的各项性能均符合指标,基本配方2除了涂膜外观出现少量麻点外,其他性能指标也均符合要求。
注:涂膜硬度:铅笔测量法,按 GB 6739-86测试。涂膜附着力:划格法,按GB 5210-85测试。涂膜光泽度:用BYK光泽度计[2]测试。抗冲击性:按GB/T的冲击试验仪[3]测试。耐压性能:按耐压测试仪[4-5]测试。
3 试验结果及讨论