紫外光固化粉末涂料及应用紫外光固化粉末涂料及应用赵彰赫

紫外光固化粉末涂料及应用,紫外光固化粉末涂料及应用

紫外光固化粉末涂料是粉末涂料加工技术与UV固化技术相结合的一项新型涂料技术，它综合了传统粉末涂和液体UV固化技术的优点。　 粉末涂产与传统的液体涂料完全不同，是完全无溶剂的环保型涂料，具有工艺简单、节约能源、无环境污染、生产、效率高等优点、特别适合金属器件涂装、但热固型粉末涂料加开温度高、固化时间长、不能在热敏基材上使用，另外由于其熔融流平和同步进行，流平时间短、易出现橘皮、缩孔等现象，影响表面质量。若使热固型粉末涂料在烘烤下有较低的粘度、易于流平和在较短时间内完成反应形成均匀的固化漆膜，就必须降低热热固型粉末涂较树脂的玻璃化温度，提高其适应性，这都会使热固型粉末涂料的储存稳定性受到限制而UV固化粉末涂料恰恰可以克服热固型粉末涂料的上述缺陷，因此UV固化涂粉末涂料有更多的优点。例如UV粉末熔融温度为100-140℃,比热固型粉末涂料的溶融温度低；固化速度以秒计，比热固型粉末涂料的速度快的多；而且使得粉末涂料可以用于热敏基材或合金热敏材料复合部件的涂装；UV粉末涂料的粉体是热稳定的，使其加工更容易，可以采用普通的挤出机加工，而不会因加工温度高而出现交联现象；UV粉末涂料的熔融、流动和固化分离可在UV固化前达到最佳熔融流平状态，保证漆膜理想的平整度。与UV固化的液体涂料相比，UV粉末涂料的原料为高分子量的树脂，避免了液体UV涂料中活性稀释剂危害，而且收缩率低，与基材附着力高；UV粉末涂料一次涂装即可形可质量优良的厚漆膜，减少了UV液体涂料多次涂敷的繁杂工艺；UV粉末涂料喷涂溅落的粉体便于回收使用，较液体UV涂料更经济。因此，同样是无溶剂环保型涂料的UV粉末涂料比热固粉末涂料和UV固化液体涂料具有更高的技术优势、经济优势和生态优势。1、UV粉末涂料的制备和基本性能　 UV粉末涂料的制备方法同传统的热固型粉末涂料相类似，其组成包括树脂、光引发剂、流平剂、胶气剂、颜料和填料。物料经预混后在挤压机中熔混炼、挤出过程包括冷冻、粉碎、过筛。UV粉末涂料通常采用静电喷涂工艺喷涂到基材上，涂料加热可采用传统的加热方式，经外线加热方式或二者结合。对于给定配方，依据所用颜料类型，选择合适的UV灯和光引发剂匹配。UV粉末涂料与其他涂料性能比较见表1、表2。 表1　　UV粉末涂料与其他涂料基本性能比较测试项目　　　　　热固型液体　　　热固粉末　　　UV液体　　　UV粉末光泽/60℃　　　　　　40　　　　　　　30　　　　　　40　 　55铅笔硬度　　　　　　 3H　　　　　　　H　　　　　 　3H 　 5HTaber耐磨损失/mg耐候性/WOM.48hr(de)0.75 1.15 2.50 0.30耐溶剂/MEK，50　　光泽稍降　　　　　通过　　　　　　通过　通过次往返 表2　　　UV粉末涂料与其他类型涂料耐污性比较污染物　　热固液体　　　　热固粉末　　　　　UV液体　　　UV粉末齐末油　　　X　　　　　　 　NE　　　　　 　 　NE　　　　　　NE番茄酱　　　NE　　　　　　　NE　　　　　　　　NE　　　　　　NE　铅笔　　　　NE　　　　　　　NE　　　　　　　　NE　　　　　　NE黑圆珠笔　 X　　　　　　　　X　　　　　　　　X　　　　　 　X　黑鞋油　 　X　　　　　　　　X　　　　　　　　NE　　　　 　NE碘酒　　 　NE　　　　　　　NE　　　　　　　　NE　　　　　　NE可口可乐 　NE　　　　　　　NE　　　　　　　　NE　　　　　　NE注：NE代表无影响，X代表有污染2、UV粉末涂料的应用　　UV粉末涂料是一项新技术，基工业化应用取决于UV粉末涂料用原材料的供应，包括主体树脂、流平、胶气助剂、光引发剂等。UV粉末涂料的研究开发始于90年代初，至90年代中期有大量关于UV粉末涂料的特殊树脂商品化。但近两年来已经有了许多不同类型的UV粉末用原料进入市场，例如DSMR　Uracros　P系列、UCB的Uvecoat TM系列、Vianova Resins公司的树脂、Ciba Specialty Chemicals XY相应的光引发剂等。UV粉末涂料在木材、金属、金属/复合件、纸类基材上的工业化应用也有相关报道。　　UCB公司开发了两类Uvecoat TM粉末涂料树脂、基中Uvecoat TM1000系列适合于复合木材，例如中密度纤维板，Uvecoat TM2000系列主要用于金属基材，对各类金属基材都有很好的附着力、柔韧性、抗腐蚀性、耐候性。UV粉末涂料在木材、金属基材上的涂装方式一般采用静电喷涂。以Uvecoat TM1100为基础配制的一次涂装色漆可用于室内家具、门窗、墙板等的涂装，性能如表3。表3　　　UV粉末色漆性能　＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝表面固化　　　铅笔硬度　　　遮盖力　　　　耐化学品性―――――――――――――――――――――――――――――――白色　　大于200次NEX擦　2H　　　　非常好　　　　　无变化　蓝色　　大于200次NEX擦　2H　　　　　好　　　　　　无变化绿色　　大于200次NEX擦　2H　　　　　好　　　　　　无变化黑色　　大于200次NEX擦　2H　　　　　好　　　　　　无变化＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝　基于Uvecoat TM1000树脂的UV粉末底漆对DMF的封底性、遮盖力、封边性、砂光性以及与基材或表面漆的附着力都很好，若配以UV液体罩光漆会获利更好的装饰效果。　应用实验表明，Uvecoat TM2000型树脂制备的金属粉末涂料具有高光泽和对金属基材的高附着力，Uvecoat TM2000/2200的表面光滑度高于Uvecoat TM2100，Uvecoat TM2000、2100的柔韧性好于Uvecoat TM2200，但Uvecoat TM2200的耐候性极佳，22个月的天然曝晒实验后，光泽仍保持95%以上。　DMS公司报道了UV粉末涂料在纸类基材上的应用。该涂装技术配印刷结合，可用于书籍、杂志封面、包装箱纸板、卡片纸等上光；UV粉末涂料另一纸基应用是墙纸涂饰，墙纸涂布时采用，可获得理想的装饰性和功能性。　　总之，UV粉末涂料是一种非常好的新型涂料技术，它兼备了粉末涂料和UV固化技术的优点、特别适合于需要环境保护，低温涂装，快速固化，高效率生产的场合。随着新型粉末涂料树脂的开发和性能改进，UV粉末涂料将得到更广泛、更成功的应用。

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