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1、紫外光固化涂料及其納米改性1.紫外光固化涂料(UltravioletCuringCoatings)的介紹2.納米技術(shù)改性紫外光固化涂料紫外光固化涂料(UVCC)的國內(nèi)外現(xiàn)狀國外1968年Bayer研發(fā)了第一代UVCC木器涂料,全球年增長率保持10~15%。歐、美、日三地UVCC產(chǎn)量占全球UVCC市場95%的份額。全球涂料市場,UVCC占其它涂料產(chǎn)品份額為15%,預(yù)計(jì)到2015年達(dá)到30%。國內(nèi)我國于70年代開始研發(fā)UVCC;80年代,發(fā)展緩慢;90年代,得到快速的發(fā)展;目前UVCC的產(chǎn)量年增長率為40~60%,是全球發(fā)展最快的地區(qū)。UV
2、CC的特點(diǎn)Efficiency(高效)EnergySaving(節(jié)能)Enabling(適應(yīng)性廣)Economy(經(jīng)濟(jì))EnvironmentalFriendly(環(huán)境友好)符合“5E”原則,符合21世紀(jì)環(huán)保綠色涂料新標(biāo)準(zhǔn)。UVCC的主要組分光引發(fā)劑(3~5%)預(yù)聚物(40~60%)活性稀釋劑(40~60%)助劑(0.2~1%)UVCC的應(yīng)用1.UV木器涂料UV膩?zhàn)悠?、UV底漆、UV面漆。2.UV紙張涂料書刊封面、明信片、廣告宣傳紙、商品外包裝紙盒、紙幣表面等。3.UV塑料涂料汽車部件、光盤、信用卡等塑料基材。4.UV金屬涂料適用于鋼材防
3、銹、金屬標(biāo)牌裝飾、彩涂鋼板、易拉罐加工、鋁合金門窗保護(hù)等。5.UV光纖涂料6.皮革用UV涂料7.UV光盤保護(hù)涂料8.汽車工業(yè)用UV涂料UVCC的發(fā)展方向優(yōu)點(diǎn):(1)以水為稀釋劑、不燃燒、設(shè)備易清洗(2)無毒性、刺激性、無VOC排放(3)可得到極薄的涂層,降低成本缺點(diǎn):(1)光澤度低、耐洗滌性差(2)固化前需預(yù)干燥等1.UV水溶性涂料2.UV粉末涂料優(yōu)點(diǎn):(1)無需稀釋劑(2)涂膜收縮率低,與基材附著力高(3)可形成優(yōu)良的厚涂層(125μm)(4)噴涂濺落的粉體可回收利用UV粉末涂料比UV液體涂料更具技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保優(yōu)勢,真正的“5E”涂料
4、。納米技術(shù)改性UV涂料納米技術(shù)在涂料中應(yīng)用可獲得特殊的功能涂料。(1)抗菌涂料(2)抗紫外線涂料(3)抗輻射涂料(4)抗靜電涂料(5)紅外線吸收涂料(6)隱身涂料等納米SiO2改性紫外光固化涂料目的:提高涂料的硬度、耐磨性、抗紫外線的性能等。改性方法:(1)填充法(2)原位雜化法直接填充納米SiO2存在問題:(1)有機(jī)相-無機(jī)相之間相溶性差(2)難分散,易團(tuán)聚(3)穩(wěn)定性差解決方法:對納米SiO2進(jìn)行表面有機(jī)化改性納米SiO2表面改性得依據(jù):圖1納米SiO2的表面狀態(tài)表面改性的方法:(1)醇酸酯化法(2)表面活性劑改性法(3)偶聯(lián)劑改性法
5、(4)共聚接枝改性偶聯(lián)劑(KH-570)改性法:共聚接枝改性法:改性方法的優(yōu)缺點(diǎn):1.改善了納米粒子與UV涂料體系的相溶性2.改善了共聚接枝改性的納米SiO2在涂料中的穩(wěn)定性3.在涂料中的粒徑較大4.涂膜光澤較差添加表面共聚接枝改性的納米SiO2,UV涂料的性能:(1)UV涂料的硬度由2~3H提升到5~6H(2)耐磨性由9.6mg提升到2.3mg(500g/500r)(3)納米粒子的穩(wěn)定性達(dá)到60d以上(4)附著力100%(劃格法)溶膠-凝膠原位雜化改性改型后UV涂料的性質(zhì):(1)UV涂料的硬度由2~3H提升到6H(2)耐磨性由9.6mg
6、提升到1.7mg(500g/500r)(3)納米粒子的穩(wěn)定性達(dá)到90d以上(4)附著力100%(劃格法)特點(diǎn):1.納米粒子無需表面改性即可實(shí)現(xiàn)在涂料體系中均勻分散2.改性后的UV涂膜質(zhì)量高于填充法3.反應(yīng)條件簡單,成本較低謝謝!1.消泡劑具有鋪展、滲透性,降低氣泡膜的表面張力2.流平劑提高涂料的流動性,克服涂膜的縮空、針孔、橘皮、流掛等弊病3.潤濕、分散劑用來提高顏料在涂料中的懸浮穩(wěn)定性光引發(fā)劑目前常用的:1.自由基型2.陽離子型今后的發(fā)展方向:1.可見光型2.水溶性型3.高分子型預(yù)聚物特點(diǎn):1.主要的成膜物質(zhì)2.分子量大,粘度高3.對涂
7、膜性質(zhì)起決定作用預(yù)聚物1.不飽和聚酯主要由二元酸及其酸酐與二元醇縮聚制得。2.環(huán)氧丙烯酸酯3.聚氨酯丙烯酸酯產(chǎn)品的合成是利用了異氰酸酯中的異氰酸根(-NCO)與長鏈二醇和丙烯酸羥基酯中的羥基(-OH)反應(yīng),形成-NHCOO-(氨基甲酸酯)而制得。4.聚酯丙烯酸酯由多元醇與丙烯酸酯制得。5.聚醚丙烯酸酯主要是聚乙二醇、聚丙二醇的丙烯酸酯。今后發(fā)展的方向:6.有機(jī)硅預(yù)聚物7.有機(jī)氟預(yù)聚物8.低粘度預(yù)聚物9.水溶性預(yù)聚物活性稀釋劑活性稀釋劑的作用,調(diào)節(jié)UVCC的粘度,同時(shí)參與成膜。選擇原則:(1)粘度低、稀釋能力強(qiáng)、易溶于UVCC(2)揮發(fā)性、
8、氣味、毒性均要小(3)活性大、官能度適中、聚合收縮率小現(xiàn)有稀釋劑種類:1.單官能度苯乙烯、乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、單官能度丙烯酸酯等。2.二官能團(tuán)代表產(chǎn)品:TPGDA(三縮丙二醇二丙烯