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1、光固化涂料 PhotocurableCoatings光固化概念光化學基礎光固化涂料的組成光固化涂料的特點及應用光固化涂料性能檢測一光固化概念通常所講的光固化過程是指液態(tài)樹脂經(jīng)光照后變成固態(tài)的過程，所涉及的光固化反應大多數(shù)是光引發(fā)的鏈式聚合反應。光固化涂料以高能量的紫外光作為固化能源，涂料中的光引發(fā)劑吸收紫外光而產(chǎn)生自由基或陽離子，引發(fā)低聚物和活性稀釋劑發(fā)生聚合和交聯(lián)反應，形成網(wǎng)狀結構的涂料。二光化學基礎光化學反應三光固化涂料的組成光固化涂料低聚物————活性稀釋劑————光引發(fā)劑————各種添加劑————普通涂料樹脂溶劑催化劑各種添加劑3.1光引發(fā)劑光引發(fā)劑
2、是一種能吸收輻射能，經(jīng)激發(fā)發(fā)生化學變化，產(chǎn)生具有引發(fā)聚合能力的活性中間體(自由基或陽離子）的物質。光引發(fā)劑的含量一般在1%-5%左右，最多不超過7%-10%。光引發(fā)劑對光固化涂料的光固化速度起決定性作用。光引發(fā)劑的分類按吸收輻射分類光固化引發(fā)劑{紫外光引發(fā)劑（250~420nm）可見光引發(fā)劑（400~700nm）按產(chǎn)生的活性中間體分類自由基型光引發(fā)劑裂解型光引發(fā)劑奪氫型光引發(fā)劑陽離子型光引發(fā)劑陽離子光固化和自由基光固化特點對比陽離子光固化自由基光固化不受氧影響對氧敏感，發(fā)生氧阻聚對水汽，堿類物質敏感導致阻聚對水汽，堿類物質不敏感光固化時體積收縮小，有利于對基
3、材的附著光固化時體積收縮大光固化速度較慢，升溫有利光固化速度快，溫度影響小光照停止后仍能繼續(xù)引發(fā)聚合交聯(lián)，進行后固化，壽命長光照停止光固化馬上停止，沒有后固化現(xiàn)象3.2低聚物低聚物是一種分子量相對較低的感光性樹脂，具有可以進行光固化反應的基團，如各類不飽和雙鍵或環(huán)氧基等。自由基光固化涂料用的低聚物都是具有不飽和雙鍵的樹脂，如丙烯酰氧基(CH2=CH-COO-)，甲基丙烯酰氧基[CH2=C(CH3)-COO-],丙烯基（CH2=CH-CH2-)等。陽離子光固化涂料用的低聚物，具有環(huán)氧基團或乙烯基醚基團（CH2=CH-CH2-)，如環(huán)氧樹脂，乙烯基醚樹脂。低聚物
4、是光固化涂料的主體（質量配比為30%-60%），光固化涂料涂膜的物理力學性能主要由低聚物固化膜的性能來決定，不同品種的光固化涂料其物理力學性能要求不同，所選用的低聚物也不同。涂膜的物理力學性能主要有：硬度環(huán)氧丙烯基酯的不飽和聚酯一般硬度較高；低聚物中含有苯環(huán)結構也有利于提高硬度。柔韌性低聚物含有脂肪族長碳鏈結構，柔韌性好；分子量越大，柔韌性越好；交聯(lián)密度越大，柔韌性越好。耐磨性聚氨酯丙烯樹脂有較好的耐磨性；低聚物分子間易形成氫鍵的，耐磨性好；交聯(lián)密度高的，耐磨性好。拉伸強度環(huán)氧丙烯酸酯和不飽和聚酯有較好的拉伸強度；一般分子量較大，柔韌性較小和交聯(lián)度大的低聚物
5、有較高的拉伸強度?？箾_擊性低Tg、柔韌性好的低聚物一般抗沖擊性好。附著力收縮率小的低聚物，對基材附著力好；含羥基、羧基等基團的低聚物對金屬附著力好；低聚物表面張力低，對基材潤濕鋪展好，有利于提高附著力。耐化學性提高交聯(lián)密度，耐化學性增強。耐黃變脂肪族聚氨酯丙烯酸樹脂、聚醚丙烯酸樹脂和純丙烯酸酯有很好的耐黃變性。光澤交聯(lián)度增大，光澤增加；Tg高、折射率高的低聚物光澤好。顏料的潤濕性一般脂肪酸改性和胺改性的低聚物有較好的顏料潤濕性。3.3活性稀釋劑活性稀釋劑通常稱為單體或功能性單體，它是一種含有可聚合官能團的有機小分子。通常官能團越多，光固化反應活性越高，反應速
6、度也越快。它不僅溶解和稀釋低聚物，調節(jié)體系的黏度，而且參與光固化過程，影響涂料的光固化速度和固化膜的各種性能。自由基光固化用的活性稀釋劑都是具有不飽和雙鍵的單體，如丙烯酰氧基，甲基丙烯酰氧基，乙烯基，烯丙基。陽離子光固化用的稀釋劑是具有乙烯基醚CH2=CH-O-或環(huán)氧基的單體?；钚韵♂寗┳陨淼幕瘜W結構對固化膜的性能影響有很大影響，因此在制備光固化涂料時要根據(jù)涂料性能要求，選擇合適的活性稀釋劑結構。3.4各類添加劑光固化涂料用的添加劑主要包括顏料和染料、填料、助劑等，雖然它們不是光固化涂料的主要成分，而且在涂料中占的比例很小僅為0.2%~1%，但他們對完善涂料
7、的各種性能起著重要作用。如為了提高涂料的貯存穩(wěn)定性加入阻聚劑；用以消除涂料在制備和使用過程中產(chǎn)生的氣泡加入消泡劑；用來改善涂料流平性、減少涂膜縮孔加入流平劑；為使涂料著色加入顏料。四光固化涂料的特點及應用光固化涂料具有不含有機揮發(fā)物（VOC），對環(huán)境污染小，固化速度快，節(jié)省能源，固化產(chǎn)物性能好，適用于高速自動化生產(chǎn)等特點，在諸多領域都得到了廣泛的應用。隨著光固化技術的不斷發(fā)展和進步，光固化涂料得到了得到迅速發(fā)展，所使用的基材已由木材擴展至紙張、塑料、金屬、石材、水泥制品、織物、皮革、玻璃等。光固化涂料可適用于各類工業(yè)涂料和汽車涂料，以及織物、印染涂料。外觀也
8、分為高光型，亞光型，磨砂型，紋理型等。為了更好地提高
