ABS塑膠UV光固化涂料的配方設計.pdf

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1、嬲鞠嬲麟黼嘲麟黼ABS塑膠uV光固化涂料的配方設計ABS塑膠UV光固化涂料的配方設計作者：周榮華(深圳市天健涂料科技開發(fā)有限公司，廣東深圳518122)摘要：采用低黏度的3官能樹脂．搭配脂肪酸改性EA+純丙樹脂(6071)和TMPTA三羥甲基丙烷三丙烯酸酯樹脂為主要成膜物，以1173、184為光引發(fā)劑．添加少量的2官能度硅改性丙烯酸酯改善流平性能．研制出ABS塑膠UV光固化涂料，討論了預聚體結(jié)構(gòu)．光引發(fā)劑及稀釋劑等對紫外光固化表面涂層的性能影響．及塑膠UV最常見問題的解決．所制涂料綜合性能良好．具有廣泛的應用前景。關鍵詞：紫外光固化；配方設計；UV光

2、固化；ABS塑膠UV涂料0前言紫外光固化涂料以高能量的紫外光為涂料固化的能源，通過光引發(fā)劑吸收紫外線光，產(chǎn)生活性自由基，進而導致可光固化的樹脂發(fā)生一系列聚合反應，而使涂膜固化。其固化速度快、能量利用率高、節(jié)省能源、涂料100％反應成膜、無溶劑揮發(fā)污染、污染少，是新一代綠色化工產(chǎn)品。其優(yōu)異的表面性能：高強度、高硬度、高耐磨性、高光澤、高耐溶劑性，在許多表面涂裝領域得到應用。筆者以低黏度的3官能樹脂，搭配脂肪酸改性EA+純丙樹脂(6071)和TMPTA三羥甲基丙烷三丙烯酸酯樹脂為主要成膜物開發(fā)出在紫外光照射下可快速固化、綜合性能優(yōu)良的ABS塑膠UV光固化

3、涂料，并研究了預聚體結(jié)構(gòu)、光引發(fā)劑及稀釋劑等劉紫外光固化表面涂層的性能影響，產(chǎn)品廣泛應用于ABS塑膠底材制品的表面涂飾涂裝。1試驗部分1。1原材料低黏度3官能PUA樹脂：長興6071，國產(chǎn)；光引發(fā)劑：1173、184，國產(chǎn)；TMPTA三羥甲基丙烷三丙烯酸酯：HDDA己二醇二丙烯酸酯、2官能度硅改性丙烯酸酯，國產(chǎn)；MAK、BAC、IBA：國產(chǎn)。1．2儀器設備VFS-230高速分散機、涂一4#杯、QXPISO刮板細度計、QCJ漆膜沖擊試驗儀、WGG60光澤度計、高溫高濕機、UV機：國產(chǎn)；0UV耐候測試儀、7-IBB-C—CRCA紙帶耐磨儀、PIG一1O膜

4、厚儀、JM-IV磨耗儀：進口。1．3ABS塑膠UV參考配方(見表1)58第4屆塑料涂料及涂裝技術研討會表1ABS塑膠UV參考配方原材料w／％低黏度3官e邑PUA長興6071TMPTA三羥甲基丙烷三丙烯酸酯HDDA己二醇二丙烯酸酯1173184MAKBAC舊A2官能度硅改性丙烯酸酯1．4固化條件在UV機上進行漆膜固化，采用1只中壓汞燈(120W／cm)強光照射。固化過程中無氮氣保護。1．5測試方法黏度：涂料在25℃，用涂一4什杯測量。固化速率：固化速率用臨界固化速率表示，臨界固化速率定義為：使漆膜表面達到完全固化時傳送帶的最大允許速度。附著力：將涂層切

5、割成1mm×1mm方格，用600#膠帶測試。光澤：將配好的涂料用空氣噴涂法制板，在一支UV強燈照射下完全固化。用光澤度計測定60。時的光澤，取平均值。耐磨性：在一定負載下經(jīng)規(guī)定的磨轉(zhuǎn)次數(shù)后，以漆膜的失質(zhì)量(mg)表示。硬度：將配好的涂料用空氣噴涂法噴涂于經(jīng)打磨過的馬口鐵板上，待其完全固化后用標準鉛筆測試硬度。柔韌性：將配好的涂料用空氣噴涂法噴涂于經(jīng)打躬幅倫82，57瞄吧磨過的馬口鐵板上，待其完全固化后測試涂膜在彎曲后不斷裂的最小彎曲直徑。耐沖擊性：將配好的涂料用空氣噴涂法噴涂于經(jīng)打磨過的馬口鐵板上，待其完全固化后用落球式涂膜沖擊試驗儀測試漆膜的耐沖擊

6、性能?！脶賃V樹脂及涂料礞勰潮耐老化性：將涂料噴涂于金屬鋁板上，在一支UV強燈照射下完全固化后，放人QUV耐候測試儀中，經(jīng)過一段時間之后，檢測涂膜的失光情況。1．6涂料及其涂膜性能測試(見表2)表2涂料及其涂膜性能測試結(jié)果2結(jié)果與討論2．1樹脂的選擇主體樹脂若相對分子質(zhì)量低，黏度低，相對流平好，能減少針孔等弊病，但是容易出現(xiàn)積邊和流掛；低官能樹脂后期物理性能，如：耐水性、硬度等會有影響。配方中選擇了低黏度的3官能PUA樹脂，搭配脂肪酸改性EA+純丙樹脂(6071)，在提高硬度的同時，能降低收縮率，促進流平，且保證后期的物理性能。三羥甲基丙烷三丙烯酸

7、酯為三官能度功能單體，具有高沸點、高活性、低揮發(fā)、低黏度特性。與丙烯酸類預聚體有好的相溶性，可以成為交聯(lián)聚合的組成物，并賦予良好的喇磨性、硬度、附著力及光亮度。己二醇二丙烯酸酯為低玻璃化溫度，強化對ABS的附著力以及對一些離型劑殘留過多的表面潤濕性，能促進整體『i0寸水、耐候、稀釋力、耐著力。2官能度硅改性丙烯酸酯，能利用紫外光發(fā)生自由基反應固化，促進流平和手感。2．2光引發(fā)劑的選擇光引發(fā)劑能吸收紫外線能量，產(chǎn)生游離基，再引發(fā)涂層低聚物及單體，實現(xiàn)聚合、交聯(lián)，使體系同化成膜。選擇光引發(fā)劑應從光引發(fā)效率、價格、污染、毒,I"JE、穩(wěn)定性等因素考慮。提氫

8、型光引發(fā)劑黃變系數(shù)較大，一般應選擇裂解型有助于減輕黃變，實驗中選擇1173、184可以有效地提高涂膜的耐黃變