溶剂型UV固化涂料组分

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1、溶剂型 UV 固化涂料组分选择适宜的 uV 固化丙烯酸脂低聚物(基料)、活性稀释 剂、光引发剂、助剂和颜填料品种，并合理地确定各基元组分 间配比，是设计 uV 固化涂料的技术关键。41 基料品种确定通常，采用环氧丙烯酸酯低聚物(ERA)和聚氨酯丙烯酸 酯低聚物(PUA)作为油性 uV 固化涂料的基料。6 h0 C. S% l7 a O+ z6 W 当 UV 固化涂料要求涂膜具有耐热、耐化学药品和优良的 力学性能时，可以采用改性的丙烯酸酯低聚物、调整活性稀释 剂品种及用鼍、确定合适的固化体系等技术措施。提升 uV 固0 V- 7 7 A6 z- v* T% D8 t5 a化涂料的耐热性和耐化学药

2、晶性可采用如下基料。(1)用酚醛环氧制造乙烯基酯树脂：如陶氏化学的 DERAKANE 470300 树脂即是酚醛环氧型乙烯基酯树脂，其热 变形温度为 150，同时增加了耐化学药品性。9 |% R$ d: W8 g(2)在乙烯基酯树脂分子中增加双键含量：在制造低聚物时，除采用丙烯酸类单体外，还应加入部分的二元不饱和羧酸, ?/ 5 N5 w2 |$ v“ N( (如反丁烯二酸等)，如 DERAKANE411400 树脂的热变形温$ # G: X# f“ l( I5 Q; W, ?度为 118。 总之，uV 固化涂料应用范围广，性能要求各异，应根据涂 E6 w7 j V1 l) r5 E/ UTA

3、lC 在 uV 固化涂料中能提高固化膜的硬度，使固化膜 的热稳定性得到显著提高。虽然固化速率及固化膜对马口铁 的附着力有所下降，但仍是一种可供选择的多功能活性稀 释剂。(2)有机硅改性活性稀释剂应用：有机硅改性活性稀释剂 可改善 uV 固化涂料的流平、消泡等施工性；提高涂膜的耐候 性和耐水性。在表 4 中 UV 固化涂料基础配方内分别加入不 / t: T! C3 i3 f同量的有机硅改性活性稀释剂，考察其对 uV 固化涂料固化速 度、涂膜耐候性和耐水性等影响。; _0 x$ ?, |3 T t* h. z- m表 4 Uv 固化涂料基础配方7 ?) , J# C7 ETable 4 Basic

4、 formulation of UV curing coatings9 # 1 q7 |1 9 _$ D, b- |8 g- : z胺以提高固化速率，但这种涂膜放置在阳光下晒 6 h 以上会明 显变黑，用有机硅改性活性稀释剂配制的涂膜没有变黑的现 象。有机硅改性活性稀释剂省去了三乙醇胺，避免了商品涂 膜经过日晒后泛黑的问题。“ w$ D! o5 r* J 另外，有机硅改性活性稀释剂使 uV 同化涂膜的耐水性提 高，只要有 05一 1O的有机硅，就可以保护完全使 uV 固 化涂膜疏水。( F C ) z6 注：丙烯酸酯低聚物由 60的聚氨酯丙烯酸酯和 40环氧丙烯酸酯 组成。采用的光引发剂有 I

5、rgacure 651、Irgacure 184、二苯甲酮； 有机胺有三乙胺、三乙醇胺、二甲基苯胺和活性胺单体 A300 等。由实验可知：使用 Irgacure 651 和 Irgacure 184 引发剂的 uV 固化涂料的固化速度相近，后者略大于前者；二苯甲酮最 差。当光引发剂 Irgacure 651 与 Irgacure 184 配伍作用时，不产 生协同效应，其固化效果与单独使用相当；而它们与 3的二 苯甲酮配伍使用时，提高固化速度效果较为明显。这是由于 Irgacure 651 和 Irgacure 184 的有效吸收波长都在 365 nm 左 右，而二苯甲酮的最大吸收波长为 254

6、 nm 左右。当其相互配 伍使用时，是同时有效利用了 254 rim 和 365 nm 的紫外线能 / O“ C1 k1 u; n: z量，相当于提高了紫外线辐照剂量，所以不同特征吸收波长的 光引发剂合理配合使用能提高固化速率。实验还可发现：增加光引发剂用量，可缩短固化时间，但 光引发剂用量超过 45以后，再增加光引发剂用量不仅 对缩短固化时间效果甚小，反而使涂膜性能变坏。设计 uV 固化涂料配方时，可供选用的光引发剂品种除自由 基引发剂外，还有阳离子光引发剂(碘翰盐、硫豁盐和芳茂铁盐)、 芳香重氮盐、有机铝配合物一硅烷体系和混杂固化剂体系等。- / h6 W+ j- x9 N, v6 I(

7、44 助剂在设计 uV 固化涂料配方时，选用适当的促进剂、偶联剂、 消光剂、流变剂和消泡剂等特效助剂是必要的。通常，在以环 氧丙烯酸酯、TPGDA、邻苯二甲酸一缩二乙二醇二丙烯酸酯 , P/ y% J A! (PDDA)和安息香双甲醚组成的 uV 固化体系中，需加入 1的 促进剂、2的偶联剂(KH 一 570)、适量的流变剂(BYK 一 300)和 $ ) b0 , C0 - w4 c消泡剂(5400PII)。如在涂料中加入 KH 一 570 后，可明显增加 涂膜与玻璃基材之间的附着力，同时增加涂膜的硬度。1 A. Y; 8 ; r% , q( 3 P另外，除选用低黏度的聚醚型聚氨酯丙烯酸酯、

8、PDDA、己 二醇二丙烯酸酯、光引发剂外，还加入钛酸酯偶联剂，提升涂 料施工性、降低涂料黏度。随着 uV 固化涂料不断拓展应用领域，根据被涂物件的使 用要求，可供选用的助剂还有热阻聚剂、增感剂、着色剂，填充 剂、稳定剂等。45 颜填料为配制 uV 固化色漆，可选用在近紫外和蓝光区有强吸收 的光引发剂(如 2 一氯代硫杂蒽酮，CTX)。对于涂膜较厚的色 漆，可选用酰基氧化膦类光引发剂，它在近紫外有吸收，但消 5 d) b) * O+ R1 w8 f1 : P光系数较低，可使光易于穿透至涂膜底部。除使用合适的光 引发剂及优化其浓度外，还应选用高反应性树脂和相匹配的 光源。在设计 uV 固化色漆时，掌握颜填料对涂料性能的影响 U# u1 c8 r$ B, t b: 经试验表明：锐钛型二氧化钛、滑石粉和碳酸钙等可作 UV 固化涂料的颜填料。