光功能高分子光固化涂料

光固化涂料性能评价光固化涂料的品质可以从多个方面进行评价，包括固化前的液状性能、固化交联性能及固化后的各方面性能。

第一节固化前液状性能①表观光固化涂料外观一般为无色或微黄色透明粘液，大多有较强的丙烯酸酯气味，固化后该气味应基本消失。

涂料本体应均匀，不含未溶解完全的高粘度结块，这在光固化涂料的调配过程中比较重要，高粘度树脂或固体树脂应均匀溶解于稀释单体中。

因溶解不完全的团块也多半成透明状，肉眼不易发现，最好在涂料装罐前将其通过较细的纱网，虑掉非均匀团块，同时也可将可能的固体杂质除去。

涂料原材料中应不含灰尘等杂质，调配及施工现场注意防尘，特别是对涂层美观程度要求较高的场合，更需注意避免不溶性杂质的带入。

灰尘及不溶性颗粒不仅本身使固化涂层表面不均匀，还可能妨碍涂料对基材的润湿，诱发针孔、火山口等漆膜弊病。

涂料储存过程中如果黄度加深，说明原材料品质可能有问题，或组分搭配方面出问题，主要从这两方面查找原因。

储存环境是否恰当也应加以考虑。

②粘度及流变性光固化涂料根据使用场合和涂装工艺不同，粘度可以从数百至近万厘泊。

一般而言，低粘度涂料有利于涂装流平，但也容易出现流挂等弊病。

光固化涂料较低的粘度意味着使用过多量的活性稀释剂，活性稀释剂丙稀酸酯基团的含量相对较高，聚合收缩率往往高于主体树脂（低聚物），配方中大量单体的存在容易导致体系整体固化收缩率较高，不利于提高固化膜的附着力。

涂料过稀，刮涂或辊涂将获得较低的膜厚，而且在平整度不高的涂装表面容易出现涂层厚薄不均匀的现象，涂料流动太快，底材低洼部分膜层较厚，凸起部分膜层较薄。

粘度较高时不利于涂展，膜层流平所需时间较长，不符合光固化涂料高效快捷的施工特点，添加流平助剂可作适当改善。

大多数光固化涂料表现为牛顿流体，不具有触变性，在添加有诸如气相二氧化硅等触变剂的体系中，静态粘度可以很高，甚至成糊状。

但随剪切时间延长和剪切速率增加，粘度有所降低。

适当的触变性可以很好的平衡流挂与流平的矛盾。

光固化涂料祁玲玉材料学院高分子091 09402103摘要：光固化涂料主要指在紫外光照射下迅速交联固化成膜的一类新型涂料，因其高效涂装固化和环境友好特征，已为世界涂料行业认可，近年来发展很快。

目前，光固化涂料已由当初仅适用于木器涂装，拓展到现在大量应用于纸张、塑料、金属、玻璃、陶瓷等多种基材，而且正朝着功能化方向发展。

本文从介绍光固化涂料原料以及所用设备开始，着重介绍了光固化涂料的组成，应用，特点性能以及发展前景等。

本文适用于从事涂料行业以及高分子辐射化学与辐射加工的工程技术人员阅读，参考。

关键字：组成，应用，特点，性能，面临挑战。

一、光固化涂料的组成（1）光引发剂自由基光引发剂有分裂型和提氢型两类，分裂型自由基光引发剂受光激发后，分子内分解自由基，是单分子光引发剂，例如安息香醚类；提氢型需要与一种含活泼氢的化合物配合，耐高温漆通过夺氢反应形成自由基，是双分子光引发剂，例如二苯甲酮类。

安息香双甲醚与许多单体或预聚物有良好的混溶性，并且没有活泼的氢原子，具有优异的贮存稳定性和热稳定性。

光解生成的二甲氧基苯甲可进一步分解成活泼的甲基自由基，从而有效地引发聚合。

二苯甲酮以叔胺（如三乙醇胺）作为活性供氢体，具有很高的固化速度。

米蚩酮与二苯甲酮组合，可得到一种非常便宜而高效的引发体系。

但米蚩酮自身具有颜色和毒性的缺点，可采用N，N-二甲乙氨基二苯甲酮作为代替。

阳离子光引发剂都是鎓盐，这是一种高效、稳定、非吸水性的光引发剂，在光照下分解成粒子基和自由基，可同时引发阳离子聚合和自由基聚合。

例如二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐和二茂铁盐在紫外光固化中都已有应用，但实际使用常采取复合光引发剂来扩展吸收峰范围，提高光固化效率。

（2）光固化树脂自由基固化树脂是含不饱和官能团的预聚物。

例如环氧丙烯酸酯、丙烯酸氨基甲酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯预聚物。

双酚A型环氧丙烯酸酯预聚物分子结构中含有苯环，赋予漆膜高硬度、高光泽、优异力学性能和耐化学品性能，但耐候性差，脆性大；丙烯酸聚氨酯预聚物分子中的氨酯键使得高聚物分子链间能形成氨键，涂膜具有优异的柔韧性、耐磨性、耐化学品性和耐高、低温性能，两种预聚物若配合使用，可得到性能互补的光固化涂料。

光功能高分子材料光功能高分子材料是指能够对光进行传输、吸收、储存、转换的一类高分子材料。

这类高分子材料主要包括感光性树脂、光致变色材料、光降解材料及光导纤维。

感光性树脂是在光的作用下能迅速发生光化学反应 ,引起物理和化学变化的高分子。

这类树脂在吸收光能量后使分子内或分子间产生化学的或结构的变化。

吸收光的过程可由具有感光基团的高分子本身来完成 ,也可由加入感光材料中的感光性化合物(光敏剂)吸收光能后引发光化学反应来完成。

感光性树脂在印刷布线、孔板制造、集成电路和电子器件加工、精密机械加工及复印、照相等方面的应用愈来愈广泛。

含有光色基团的化合物受一定波长的光照射时发生颜色变化 ,而在另一波长的光或热的作用下又恢复到原来的颜色 ,这种可逆的变色现象称为光色互变或光致变色。

已经知道 ,硫代缩胺基脲衍生物与汞(Hg)能生成有色络合物 ,是化学分析上应用的灵敏显色剂。

在聚丙烯酸类高分子侧链上引入这种硫代缩胺基脲汞的基团 ,则在光照时由于发生了氢原子转移的互变异构 ,发生变色现象。

迄今为止 ,光致变色高分子的应用开发工作尚处在起步阶段 ,但其应用前景是十分诱人的。

光致变色材料在全息记录介质、计算机记忆元件、信号显示系统、感光材料等方面有广泛的应用。

例如 ,可作为窗玻璃或窗帘的涂层 ,从而调节室内光线;可作为护目镜从而防止阳光、激光以及电焊闪光等的伤害;在军事上 ,可作为伪装隐蔽色或密写信息材料;还可作为高密度信息存储的可逆存储介质等。

我国已把光致变色材料列入 863 高科技计划 ,国内一些单位已相继开展这方面的工作并已取得可喜的成果。

为了解决高分子废弃物所造成的公害 ,研究了用时稳定 ,不用时在阳光暴晒下能发生降解的光降解高分子。

要实现这种光降解 ,一是直接合成能被光降解的高分子;另一种方法是加入能促进降解的试剂。

在聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中加入 0105 %的光降解剂(如乙醛基水杨酸的铁、锰、铜盐) ,约经100h ,这些聚合物就发生降解。

探究光固化涂料在汽车制造上的应用在现代汽车制造业中，涂料是不可或缺的一环。

涂料被广泛应用于汽车零部件的表面处理和防护，不仅美观，而且可以延长汽车使用寿命。

随着科技的发展和人们环保意识的提高，光固化涂料作为一种新型的汽车涂料，正在被越来越多的汽车制造商采用。

光固化涂料具有独特的优势，值得我们深入探究。

一、什么是光固化涂料光固化涂料，也称光致固化涂料，是通过紫外线或电子束的照射进行固化的涂料。

光固化涂料包括一种光敏单体（例如甲基丙烯酸甲酯等）及其它辅助成分（例如光引发剂、光稳定剂、溶剂和助剂等）。

在对涂料进行加工前，将光敏单体、光引发剂、光稳定剂混合并经过过滤、脱泡后形成光固化涂料。

当紫外线或电子束照射到涂料表面时，光引发剂受到激发并释放活性物质，使光敏单体发生聚合反应，从而粘住在汽车零部件表面的涂层固化、硬化。

二、光固化涂料的优势相比其他涂料，光固化涂料具有很多优势。

首先，光固化涂料无溶剂挥发，臭味小，能够满足环保的要求。

其次，可以仅在涂覆区进行紫外线照射或电子束照射，不需要其它的加热处理，缩短涂装周期。

第三，光固化涂料的涂层表面硬度高，附着力强，耐化学品和划痕性能好，具有一定的防腐蚀能力。

最后，光固化涂料的涂层颜色稳定性好，有较好的光泽度和外观表现。

三、光固化涂料在汽车制造中的应用光固化涂料广泛应用于汽车制造中，包括车身、内饰、电气部件等多个范畴。

在车身涂装领域，光固化涂料可用于基板底漆、面漆及其它特殊涂层。

与其它涂料相比，光固化涂料能够在更短的时间内将薄膜硬化，从而提高生产效率。

同时，其硬度高、抗化学性能好，能够更好地保护车身表面，延长车辆使用寿命。

在内饰领域，光固化涂料可用于塑料件和木质件的涂装。

塑料件往往需要表面粘接、热成型、高温干燥及其它特殊处理，而光固化涂料可以在短时间内完成固化，并且可以保持较高的耐化学品性能和耐划痕性能。

另外，光固化涂料的颜色稳定性好，能够更好地满足汽车内饰颜色要求。