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紫外光固化涂料具有固化速度快、能耗少、环保等优点,广泛应用于各种生产领域。对紫外光 固化涂料的组成、品种、应用及其主要发展方向进行了综述。
关键词:紫外光固化涂料;组成;应用;发展
0 概述
1968 年,德国拜尔公司率先使用不饱和树脂与安息香酸的紫外光固化体系制成了商品化产品,开发了第一代紫外光固化涂料。 20 世纪 70 年代初,美国 Sun 化学公司和 Immontconcise 公司先后研制出了紫外光固化油墨。近二十多年来,紫外光固化涂料取得了迅猛的发展,许多在紫外光辐射下快速固化的树脂陆续商品化,成为涂料工业的一支重要的生力军。目前,紫外光固化涂料不仅有液态型,还有粉末型、水分散型等。最近还研究出了含颜料的紫 外光固化色漆。
20 世纪 70 年代,我国就开始对紫外光固化涂料 (UVCC) 进行研究和开发,但是受到原材料和固化设备的限制而发展缓慢。进入 90 年代后,随着邮电通讯、计算机、印刷和电子等行业的不断发展以及人民生活水平的不断提高,对 UVCC 产生了很大需求,引进了国外先进的紫外光固化设备、技术和材料,大大推动了国内 UVCC 的发展。
1 紫外光固化涂料的组成
1 . 1 光固化齐聚体
光固化齐聚体是 uV 固化涂料的主要活性组分 之一,它在活性光引发剂的引发下能发生聚合反 应,形成网状聚合物,是 UVCC 的基础,在整个体系中占有相当大的比例。它主要包括两大类:不饱和聚酯和丙烯酸酯树脂。不饱和聚酯较早被应用,随后开发了许多丙烯酸酯的产品。实际生产中多数采用性能和成本均衡的丙烯酸酯作为涂料体系的齐聚物。
1 . 2 光引发剂
光引发剂是一类容易吸收紫外光能量产生活性自由基或活性离子基,进而引发涂料中不饱和基团聚合的物质。它主要分为两类:自由基型和阳离子型。阳离子型光引发剂价格较为昂贵,目前使用较广的是自由基型光引发剂。常用的自由基型光引发剂有羰基化合物,如安息香、偶氮化合物,如偶氮二异丁腈等 。
1 . 3 活性稀释剂
活性稀释剂又称光活性单体,在光固化涂料的组成体系中兼有固化交联和溶剂的双重功能。常用的活性稀释剂分单官能团,双官能团和多官能团的化合物。活性稀释剂在结构上一般含有不饱和双键等活性官能团,能被自由基引发并进一步与光固化齐聚体反应交联。
1 . 4 其它助剂
助剂的主要作用是改善涂料性能,增加紫外光敏感性,降低施工难度。常用的助剂有阻聚剂、消泡剂、流平剂和颜填料等。
2 紫外光固化涂料的主要品种
2 . 1 UV 固化油性涂料
这是目前应用最广泛的一类 uV 固化涂料,所用的光敏树脂主要为齐聚物丙烯酸酯体系,其类型主要有:聚酯型、聚醚型、环氧型、聚氨酯型等,其中环氧型丙烯酸酯类化合物是应用最多的一类。从理论上来讲,其固含量为 100 %,固化快,无污染,广泛应用于木器涂层、上光油、车辆等很多方面¨ 。
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