關(guān)注國(guó)內(nèi)外UV固化涂料現(xiàn)狀及其發(fā)展前景

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摘要：1.UV固化涂料的種類　　　　1.1粉末涂料　　　　UV固化粉末涂料是粉末涂料技術(shù)與紫外光固化技術(shù)相結(jié)合的一項(xiàng)新型涂裝技術(shù)，它綜合了傳統(tǒng)粉末涂料和液體UV固化涂料技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并在一定程度上克服了兩類涂 　　1.UV固化涂料的種類
　　
　　1.1粉末涂料
　　
　　UV固化粉末涂料是粉末涂料技術(shù)與紫外光固化技術(shù)相結(jié)合的一項(xiàng)新型涂裝技術(shù)，它綜合了傳統(tǒng)粉末涂料和液體UV固化涂料技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，并在一定程度上克服了兩類涂料的缺點(diǎn)。
　　
　　傳統(tǒng)的熱固化粉末涂料要求在180℃～200℃下固化15min～30min，這就限制了這種技術(shù)在熱敏基材中的應(yīng)用。目前正迅速發(fā)展的熔點(diǎn)在100℃～120℃的紫外光固化粉末涂層，解決了這個(gè)問(wèn)題。與傳統(tǒng)的熱固化粉末涂料相比，UV固化粉末涂料的熔融流平與固化是兩個(gè)獨(dú)立的過(guò)程，先使粉末顆粒通過(guò)紅外輻射加熱熔融流平，之后再進(jìn)行紫外光輻射固化，從而可以得到平整光滑的涂膜。由于UV固化粉末涂料熔融溫度低，所以可以廣泛用于熱敏基材(如紙張、橡膠、塑料)等的涂裝，這就大大擴(kuò)展了粉末涂料的應(yīng)用空間。UV固化粉末涂料無(wú)活性稀釋劑，涂膜收縮率低，與基材附著力強(qiáng)，一次涂裝即可形成質(zhì)量?jī)?yōu)良的厚涂層，且涂料噴涂濺落的粉體便于回收使用，因此，較UV固化的液體涂料具有更高的技術(shù)優(yōu)勢(shì)、經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)。
　　
　　國(guó)外于20世紀(jì)90年代初開(kāi)始研發(fā)UV固化粉末涂料，20世紀(jì)90年代中期實(shí)現(xiàn)商品化，并得到迅速發(fā)展。目前已有很多UV固化粉末涂料應(yīng)用于木材、金屬、紙類基材上。國(guó)內(nèi)UV固化粉末涂料也得到一定的發(fā)展。國(guó)內(nèi)科學(xué)家用十六酰氯和十八異氰酸酯分別對(duì)端羥基的超支化聚酯進(jìn)行改性，獲得的粉末狀超支化低聚物，具有無(wú)定形“內(nèi)核”及可結(jié)晶“外殼”的分子結(jié)構(gòu)，使涂膜的表觀性能和力學(xué)性能得到大大提高。另外，由于端基存在大量紫外光可固化的丙烯酸酯基團(tuán)，該粉末狀超支化低聚物在熔融輻照時(shí)能快速固化。有科學(xué)家對(duì)樹(shù)枝狀聚醚酰胺基紫外光固化粉末涂料進(jìn)行了研究，在羥端基的樹(shù)枝狀聚醚酰胺基礎(chǔ)上，通過(guò)與不同比例的TDI、HEA和十八異氰酸酯反應(yīng)，合成了兩種具有不同濃度的UV固化半結(jié)晶聚合物DPEA-A和DPEA-B。通過(guò)DSC測(cè)試，兩種紫外光固化半結(jié)晶聚合物均形成了不同的微晶，且都滿足UV固化粉末涂料對(duì)強(qiáng)和Tm的要求。
　　
　　1.2水性涂料
　　
　　UV固化水性涂料結(jié)合了水性涂料和光固化涂料的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)得到迅速發(fā)展，也是今后光固化涂料主要發(fā)展方向之一。UV固化水性涂料的優(yōu)點(diǎn)是：可以使用相對(duì)分子質(zhì)量很高的齊聚體以提高對(duì)某些基材的黏附力，并提高固化膜的其他物理性能，而不像傳統(tǒng)紫外涂層的齊聚體相對(duì)分子質(zhì)量受到施工黏度的限制：體系的黏度可用水來(lái)調(diào)節(jié)，而不必使用稀釋單體，這樣就可以避免由活性稀釋單體引起的收縮；用這種方法可以得到極薄的涂層，且設(shè)備易于清洗；水烘干后在輻照之前就可以得到觸干的涂層，這樣可以用于三維物體的表面固化，這種輻照之前就觸干的涂層，減少了灰塵的吸附，并且能在固化前對(duì)涂層的缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。這種技術(shù)的缺點(diǎn)是：光固化前必須脫水烘干，體系光澤度低，耐溶劑性差，耐擦傷性差。事實(shí)上“水基”體系并不適合于所有的領(lǐng)域，而且“水基”體系也不是真正對(duì)環(huán)境無(wú)害，因?yàn)樵谇逑此湍蛲繉訒r(shí)，它可以溶解或分散在水中，很難去除，而其中的化合物，如丙烯酸類對(duì)魚(yú)和其他水生物非常有害。
　　
　　UV固化水性涂料有利于環(huán)境保護(hù)，并具有固化速率快的特點(diǎn)，符合時(shí)代發(fā)展要求。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，Hoechst、UCB、ICI、Zeneca、BASF等公司已推出了他們的光固化水性涂料產(chǎn)品。
　　
　　當(dāng)前，技術(shù)上存在的不足主要包括：涂料水分散體系的長(zhǎng)期穩(wěn)定性有待提高，可供選擇的光引發(fā)劑品種不多，大多沿用傳統(tǒng)的光引發(fā)劑，對(duì)于顏料著色涂料，選擇余地更小，增設(shè)干燥除水裝置對(duì)該技術(shù)的推廣應(yīng)用有不利影響。因此，繼續(xù)開(kāi)展基礎(chǔ)性研究，揚(yáng)長(zhǎng)抑短，并大力拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，仍是當(dāng)前發(fā)展水性光固化涂料技術(shù)的當(dāng)務(wù)之急。國(guó)外科學(xué)家采用陽(yáng)離子電沉積法研制了一種具有特殊性能的聚氨酯水性涂料，這種方法能大大縮短涂料中水分蒸出的時(shí)間，很好地解決了水基涂料整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)的缺點(diǎn)。
　　
　　2.UV固化涂料的發(fā)展前景
　　
　　UV固化涂料由于其優(yōu)良的性能，符合當(dāng)前人們環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)的需求，具有巨大的發(fā)展?jié)摿?。在?guó)外，UV固化涂料已廣泛應(yīng)用于建筑涂料、體育用品、電子通訊、包裝材料和汽車(chē)等不同領(lǐng)域。我國(guó)光固化領(lǐng)域發(fā)展速度更加驚人，每年都以20%～30%的速度增長(zhǎng)。在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如在紙張、木器、塑料、金屬、光盤(pán)、光纖等基材上獲得了很好的應(yīng)用。當(dāng)前，UV固化涂料的發(fā)展又面臨著—個(gè)絕好的機(jī)遇，為配合實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，我國(guó)制定了環(huán)保政策，并加大了執(zhí)法力度，人們的環(huán)保意識(shí)日益增強(qiáng)，越來(lái)越多的人會(huì)選擇環(huán)保產(chǎn)品。