实验序号： 51报告日期：学号：实验成绩：实验名称：紫外线 （UV） 固化涂层的配制及固化 专业： 实验日期：班级： 学生姓名 :实验地点：指导老师： 一、实验目的（1）了解紫外线固化的基本原理2）学习和掌握紫外线固化涂层的基本组成、配制方法、黏度测定、涂层涂布方式、漆膜光 泽的测量与紫外线固化方法等基本操作实验原理紫外线（UV）固化的基本含义就是利用 UV为能源，引发具有化学活性的液体配方，在基体表面实现快速反应的固化过程 光敏涂层是光聚合反应的具体应用之一， 即在光（一般为 紫外线）作用下引发聚合或交联反应，从而达到固化目的与传统的溶剂涂层体系相比，紫 外线固化涂层具有以下优点：（1） 固化速度快，可在数十秒时间内固化，且不含挥发性有机溶剂，有利于环境保护；（2） 室温固化，工作场地无污染，快速生产，节省能源，节约空间；（3） 涂层高光泽，能赋予产品独特性能紫外线固化涂层体系主要由预聚物、 光引发剂或光敏剂、 活性稀释剂以及其他添加剂 （如 着色剂、流平剂及增塑剂等）构成预聚物是紫外线固化涂料中最重要的成分，涂层的最终性能（如硬度、 柔韧性、耐久性 等）在很大程度上与预聚物有关 作为光敏涂料预聚物， 应该具有能进一步发生光聚合或光 交联反应的能力， 因此必须带有可聚合的基团。
为了取得合适的黏度， 预聚物通常为相对分 子质量较小（1000〜5000）的低聚物预聚物的主要品种有环氧丙烯酸树脂、不饱和聚酯、 聚氨酯丙烯酸酯等光引发剂在光照下分解成自由基或阳离子，引发聚合反应活性稀释剂实际上是可聚合的单体， 使用最多的是单官能团或多官能团的 （甲基） 丙烯 酸酯类单体活性稀释剂在光固化前起溶剂的作用，调节黏度便于施工（涂布） ，在聚合过程中起交联作用， 固化后与预聚物一起成为漆膜的组成部分 活性稀释剂对涂膜的硬度与柔 顺性等性能也有很大影响三、实验试剂及仪器药品：丙烯酸环氧树脂，丙烯酸酯，丙烯酸羟乙酯， TMPTA， Ciba Daracure 1173（ 2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮），助剂等仪器：紫外线固化仪，光泽计，工字形漆膜制备器，漆刷 （宽25〜35mm），喷枪（喷嘴内径0. 75〜2mm），电热鼓风恒温干燥箱玻璃板：尺寸为 90mm x 120mm x （2〜3）mm 的试板钢板（普通碳素钢）：尺寸为 50mmX20mnX （0. 45〜0. 55）mm或 65mnX 150mnX 图 4-31 涂一 4 黏度计单位： mm（0. 45 〜0. 55）mm 的试板。
铝板：尺寸为 50mmx 150mmx （1 〜2） mm 的试板秒表（分度为0. 2s ）,承受杯（50mL量杯、150mL搪瓷杯），涂-4黏度计（图4-31 ） 涂-4黏度计的上部为圆柱形，下部为圆锥形的金属容器内壁粗糙度为 民0. 4卩m锥形底部有漏嘴在容器上部有一圈凹槽， 作为多余试样溢出用黏度计容量为 100mL，漏嘴是用不锈钢制成的，其漏嘴长 （4± 0. 02） mm，锥体内径4mm黏度计总高度为 72. 5mm , 锥体内部的角度为 81°± 15'，圆柱体内径 49.5mm四、实验操作1．涂膜液的制备采用下列组分按质量分数配比，并在35〜50 C的温度下在烧杯中混合均匀刷涂法(或漆膜制备器法)喷涂法丙烯酸环氧树脂55%45%丙烯酸丁酯25%30%己二醇二丙烯酸酯 ( HDDA)—10%丙烯酸羟乙酯10%—丙烯酸 -2-乙基己酯 (EHA)—4%三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 (TMPTA)5%5%Ciba Daracure 11734%4%助剂1%2%2．涂膜液黏度的测定涂 -4 黏度计法步骤如下1)清洁、干燥涂 -4 黏度计测定前后均需用纱布蘸溶剂将黏度计擦拭干净，并干燥或用 冷风吹干。
对光检查，黏度计漏嘴等应保持洁净2)处理试样将试样搅拌均匀必要时可用 200 目筛过滤3) 使用水平仪，调节水平螺钉，使黏度计处于水平位置在黏度计漏嘴下放置 150mL搪瓷杯4) 用手指堵住漏嘴，将(25 ± 1)C试样倒满黏度计中，用玻璃棒或玻璃板将气泡和多余 试样刮入凹槽 迅速移开手指， 同时启动秒表，待试样流束刚中断时立即停止秒表秒表读 数即为试样的流出时间 (s)5) 按上步骤重复测试两次测定值之差不应大于平均值的 3%，取两次测定值的平均值为测试结果3．涂膜的制备涂膜的制备是进行各种涂膜检验的第一步 要正确地评定涂膜的性能， 制备均匀、 一定 厚度的漆膜试板是关键常用的涂膜方法有：刷涂、喷涂、浸涂等，这些实施的方法其实质 都是为了将涂料均匀涂布于各种材料表面上， 制成涂膜以供检验涂膜的性能 涂漆前将试样 搅拌均匀，必要时混合均匀的试样可用 200 目滤布过滤4．漆膜的固化将漆膜先在60C干烘箱放置10〜15min，再平放入紫外线固化机进行固化然后进行 各种漆膜的性能测试请参见实验 40UV固化涂膜固化速度的测定采用指触干法：将试样涂于规定的基材上，在 UV线固化机下曝光一定时间后，以手指轻触涂膜表面， 如感到发黏，但无涂膜粘手指，即认为涂膜表 面干燥。
在测试过程中用秒表掐定表干时间，或用输送带的线速度表示5．涂膜光泽度的测定采用固定角度的光电光泽计， 结果以从漆膜表面来的正反射量与在同一条件下， 从标准 板表面来的正反射光量之比的百分数表示本实验使用 60光泽度仪对涂膜进行光泽度大小的测定在样板的三个不同位置进行测量，读数准确至 1%，各测量点读数与平均值之差不大于平均值的 5%，结果取三点读数的算术平均值每测定五块样板后，用标准板校对一次标准板宜用擦镜纸或绒布擦，以免损伤镜面 五、实验结果与讨论(1) 请将本实验制备的涂膜留着待实验 40“涂膜性能的检测与评价”着测试样板用2) 纯水的黏度为多少？将它与配制涂料样品的黏度进行对比？低黏度涂料有什么利弊？六、思考题哪个是决定涂膜性能的主要⑴UV固化材料通常由什么组分组成？各组分有什么功能, 因素？(2)为什么说UV线固化涂料是环境友好涂料？。