UV涂料基本知识-UV涂料各项性能及其影响因素
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UV噴涂技朮簡介一.什么是UV? UV又是什么?1.UV就是紫外线(Ultra-Violet Ray)的英文简称。
2.UV塗料是指紫外光固化樹脂涂料(Ultra-violet curing coatings)﹐即利用紫外光作為固化能源﹐在常溫下快速交聯成膜的樹脂涂料﹒UV涂料是六十年代才開始發展起來的﹐德國拜耳(Bayer)公司于1968年研制開發第一個UV塗料產品﹒3.用UV来照射"UV可硬化的材料"并使它硬化的制程,之为"UV Curing Process" 硬化"Curing"与传统的干燥"Drying"差别在于干燥的加工过程有溶剂的挥发,硬化的加工过程则无溶剂的挥发。
4.工业上用的UV波长在200~~450 nm 范围之间。
UV上光油主要由齐聚物、活性稀释剂、光引发剂及其他助剂组成。
1.齐聚物齐聚物又称预聚物,是UV上光油中最基本的组份。
它是成膜物质,其性能对固化过程和固化膜的性质起着重要作用。
从结构上看,齐聚物都为含有C=C不饱和双键的低分子树脂,大都为丙烯酸树脂。
目前,常用于UV上光油中的齐聚物有环氧丙烯酸树脂、聚氨酶丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂等。
环氧丙烯酸树脂具有固化速度快、价格便宜等特点,制成的上光油涂布于纸或纸板上,能使其具有良好的耐化学药品性和较高的机械强度。
聚氨酯丙烯酸树脂具有柔韧性好、弹性强、光泽度高等特点,但价格较贵,常与环氧丙烯酸树脂混合使用。
聚酯丙烯酸树脂黏度低,柔韧性好,价格较便宜。
由于它对非吸收性承印物如塑料、金属等的附着力好,因此常用作这类材料的上光油,一般与其他树脂混合使用,有时可作上光油的稀释剂,用来调节环氧丙烯酸树脂和氨酯丙烯酸树脂的黏度。
2.活性稀释剂活性稀释剂也叫交联单体,是一种功能性单体。
它在上光油中的作用是调节黏度、固化速度和固化膜性能。
活性稀释剂结构上也含有C=C不饱和双键,目前使用的大多是丙烯酸酯类单体。
UV塑料涂料的性能及影响因素紫外光(UV)固化技术是利用紫外或可见光作为能源,引发具有化学反应活性的液态配方快速转变为固态的一种技术。
UV固化技术已在我国得到广泛的重视,并且在各类基材上,如特别是在木器、纸张、塑料和金属等基材上获得普遍的应用。
目前,塑料的UV涂料是继UV木器涂料和UV纸张涂料之后,在我国得到最广泛的研究。
各种塑料基材在很多日常生活和工业领域得到广泛应用。
例如,ABS、PS PMMA、PP和PC等塑料基材大量应用于摩托车、汽车、手机、家电等零部件。
许多包装材料和标签都大量使用了PE、PP、PET等塑料基材。
在一些高档应用上,特种工程塑料如PA、PBT,复合材料如BMC、UP树脂、三聚氰胺树脂,都得到应用。
在这些塑料基材的不同应用上,应运了许多UV固化涂料的需求。
这不仅给UV产业提供了发展机会,也对UV的配方工程师们带来了巨大的挑战。
本文将着重讨论UV固化涂料的性质及其影响因素,以期对塑料基材的UV固化涂料的开发作些探讨。
一、附着力对任何UV涂料的应用,附着力都是最基本也是最重要的要求。
对塑料基材而言,其表面性质的差别直接影响到UV涂料的附着力。
一般需要考虑到这些塑料基材的性质有:极性大小、有无结晶性、热塑性或者热固性以及表面张力高低等性质。
从UV涂料配方的考虑,一般有三种因素可以提高对塑料基材的附着力。
一是,降低液体涂料的表面张力,提高液体涂料对基材的润湿作用;二是,降低UV涂料的固化收缩率;三是,对塑料基材适当的侵蚀(咬底)作用。
不管对哪种塑料基材,涂料对基材的良好润湿作用是产生良好附着力的前提,特别是对于只有物理相互作用的体系更是如此。
液体配方对基材的润湿好坏由两方面因素决定:一是液体配方和基材之间的界面张力,液体表面张力必须小于等于基材的表面张力才能获得良好的润湿,另一是配方的粘度也会影响到润湿的效果。
表1列举了一些低表面张力值的单体。
大多数塑料的表面张力值在32- 50之间, 因此这些低表面张力的单体可以提高对塑料基材的润湿作用。
UV涂料产品说明一、UV涂料的定义UV涂料是一种特殊的涂料,其固化过程是通过紫外线(UV)照射,而非传统的空气干燥或热气烘干。
UV涂料具有快速固化、高硬度、高光泽度等优点,广泛应用于木材、塑料、金属等各种材料的涂装与保护。
二、UV涂料的特点与优势1.快速固化:UV涂料在紫外线照射下几秒钟内即可完全固化,大大提高了生产效率。
2.高硬度:固化后的UV涂料具有出色的硬度和耐磨性,可以有效保护被涂物表面不受划痕或磨损。
3.高光泽度:UV涂料能形成光滑、高光泽度的表面,使被涂物具有更美观的外观。
4.环保性:由于UV涂料不含溶剂,不需挥发干燥,因此不会产生有害气体排放,符合环保要求。
5.多样化选择:UV涂料可根据需求选择不同的配方和颜色,适用于各种不同材料和用途的涂装需求。
三、UV涂料的应用领域1. 木材涂装木材涂装是UV涂料的主要应用领域之一。
其优势在于快速干燥、高硬度、防水防潮等特点,使得木制家具、地板、门窗等涂装后具备出色的性能和耐久性。
2. 塑料制品UV涂料在塑料制品领域也有广泛应用。
其固化速度快、附着力强,可用于塑料模具、电子产品外壳等的表面涂装,提升产品的外观质感和耐久性。
3. 金属涂装UV涂料对金属具有良好的附着力和耐磨性,可用于金属制品的外观涂装,如汽车零部件、电器外壳等,提升产品的美观性和耐用性。
4. 纸张涂装UV涂料也可用于纸张涂装,如书刊封面、印刷品等。
其快速干燥特性使得纸张涂装后即可立即进入后续加工,提高生产效率。
四、UV涂料的应用步骤1.表面处理:确保被涂物表面干净、平整,去除油污和杂质。
2.涂装准备:将UV涂料充分搅拌均匀,调节粘度和固化时间,选择合适的刷涂、喷涂工艺。
3.涂装施工:使用适当的工具将UV涂料均匀涂布在被涂物表面,避免涂层厚度不均。
4.UV照射:将涂布好的被涂物放入UV照射设备中,通过紫外线照射使其迅速固化。
5.后续处理:固化后的涂层可根据需要进行打磨、抛光等后续处理,提升涂层质量和光泽度。
UV固化涂料固化速度的影响因素
1.光强:光强是指单位面积内的辐射能量,其大小与固化速度成正比。
较高的光强能提供更多的能量,从而加快固化速度。
2.光源类型:不同类型的光源会产生不同波长的紫外线辐射。
固化效
果通常与光源的波长紧密相关。
UV-A光源主要用于普通涂料的固化,而
UV-C光源则主要用于特殊涂料的固化。
3.紫外线光源的产生方式:紫外线辐射可以通过不同的方式产生,例
如氙灯、汞灯、LED等。
不同的产生方式会导致固化速度的差异。
4.光源与涂料之间的距离:光源与涂料之间的距离会影响紫外线的能
量传递和强度衰减。
一般来说,较短的距离有助于固化速度的提高。
5.涂料的吸收特性:涂料对紫外线的吸收率不同,有些涂料会吸收更
多的紫外线能量,从而降低固化速度。
6.涂料的配方和厚度:涂料的配方和厚度对固化速度有显著的影响。
含有较多溶剂和增塑剂的配方可能会增加涂料的黏度和粘度,从而降低固
化速度。
7.温度和湿度:温度和湿度对固化速度也有一定的影响。
一般来说,
较高的温度和较低的湿度有助于固化速度的提高。
8.反应助剂和光引发剂:添加适量的反应助剂和光引发剂可以促进涂
料中的化学反应和固化速度。
9.底材特性:底材的特性也会影响固化速度。
例如,光线可以穿透透
明或亮色的底材,但在暗色或不透明的底材上,紫外线的能量传递会受阻。
总之,UV固化涂料的固化速度受到光强、光源类型、光源与涂料之间的距离、涂料的吸收特性、涂料的配方和厚度、温度和湿度、反应助剂和光引发剂以及底材特性等多个因素的综合影响。
UV涂料基本知识-UV涂料各项性能及其影响因素1、粘度粘度指涂料在外力(压力、重力、剪切力)作用下,其分子间相互作用而产生阻碍分子间相对运动的能力,即涂料流动的阻力。
一般测量的为相对粘度,数值与温度有关,直观感觉是涂料的“稀”、“浓”程度。
由于UV稀释剂同样参与交联成膜,因此,UV涂料的粘度与涂料的固含量没有必然的联系。
不同的用途和不同的施工方法需要不同粘度的涂料。
调节UV涂料粘度的主要方法是配方设计中调节UV树脂和单体(UV稀释剂)的比例。
施工中也可靠提高温度改变粘度。
喷涂漆采用有机稀释剂来调节粘度。
粘度试验按GB1723-93标准执行。
固含量指涂料中不挥发成份的含量,即施工后留下成膜成份的含量。
其试验方法为:称取0.5g 左右样品于器皿中,铺展成均匀的湿膜,用3KW中压汞灯一支,灯距26cm的条件下以实干的传输速度固化成膜后,固体物质的百分含量。
表示式为:涂料固含量=涂料固化的重量/涂料固化前的重量*100%对UV涂料而言,涂料的粘度与固含量无关。
检验按GB/T1752-88进行。
3、固化速度(1)固化速度的概念涂料由“湿膜”变成“干膜”的过程称为“干燥”或“固化”,固化的快慢即固化速度。
对UV涂料来说,固化速度是指涂料在一时间段里,吸收UV能量后的聚合速度。
(2)试验方法为:Ⅰ 试板制备:在实际使用基材上按本企业”涂装制板规程”方法制板;Ⅱ 试验方法:按标准要求打开紫外灯,将试板置于传送带上,调整传送带速度,漆膜实干时最大的传送带速度即为固化速度(3)影响固化速度的因素Ⅰ 涂料因素一般,涂料中光引发剂量越大,树脂比例越大,单体的官能度越高,即在同样时间里吸收的UV 能量越多,固化速度越快。
Ⅱ UV灯及灯距离的影响UV灯功率越高,UV频率段与引发剂吸收频率段越匹配,灯光与辐射面距离越近,即吸收UV能量越大,固化速度越快。
Ⅲ 涂覆面移动速度的影响涂覆面吸收UV能量与其在灯光下的时间成线性关系。
水性UV白色涂料的特性及性能研究随着科学技术的不断发展,人们的生活水平和物质生活水平有了长足的进步。
在现代化的社会中,涂料是不可缺少的生产原料,广泛应用于建筑、家居、汽车等领域。
在此种背景下,水性UV白色涂料作为一种新型涂料得到了越来越多的关注。
本文将从以下方面详细介绍水性UV白色涂料的特性及性能研究。
一、概述水性UV白色涂料是近些年来发展起来的一种新型涂料。
其特点是它不含溶剂,是一种纯水性涂料,是唯一可以降低对环境的污染,同时还具有优异的光固化效果。
该涂料可应用于汽车喷涂、航空加工、家居装饰等各个领域,具有很为广泛的应用前景。
二、特性水性UV白色涂料是一种具有独特特点的新型涂料,其具有以下特性:1、环保:这种涂料不含有毒性物质和挥发性有机物,不会对环境和人类健康产生影响。
同时,在使用时也无需使用防爆照明器材,不会产生火灾等事故。
2、节能:在照射光线的时间下,水性UV白色涂料能够快速固化,与传统涂料相比具有较高的效率和节能性。
3、透明度佳:该涂料有很好的透明度,即不会有白色物质的晕染出现。
4、明度高:涂料的表面光泽高,颜色亮丽,具有更好的外观。
三、性能水性UV白色涂料的性能具有以下几个方面:1、附着力好:白色涂料附着力强,粘附力度高,不容易出现剥落、脱色等现象。
2、耐腐蚀性强:该涂料具有优异的耐腐蚀性,能够有效地保护材料表面,延长使用寿命。
3、耐磨损性好:涂料表面硬度高,因此具有更高的耐磨损性能,可以有效地防止表面刮痕、脱落现象。
4、抗氧化性强:这种涂料的抗氧化性非常强,不容易出现脆化、老化等现象,具有一定的耐久性。
四、应用水性UV白色涂料可应用于许多领域,如:1、汽车喷漆:涂抹在汽车表面的水性UV白色涂料具有优异的防腐性能和保光性,可有效地防止表面刮擦、划伤等现象,提高了汽车的使用寿命。
2、家居装饰:该涂料具有较好的附着力和美观性,可用于家居家具、地板、墙面等装饰。
3、包装:随着需求的变化,许多行业在包装过程中使用水性UV白色涂料,这种涂料不会对包装材料造成影响,且可以有效地保护包装物与外界的接触。
UV涂料常见问题及可能原因塑胶 UV 涂料常见问题1. 附着力不佳机理:单液型底漆与 UV 面漆之间不存在化学交联,基本上底漆,面漆之间的分子间作用力 (包括分子间范德华力和氢键作用力) ,以及底漆和面漆之间的相互溶解,渗透所带来的物理锚合作用,因此要求底漆和面漆之间的配套.底漆太硬面漆难以咬入,UV 面漆溶解力太弱,不能形成良好的层间结合,底漆太软容易咬底,发花,发雾,同样面漆太厚,自由基聚合时体积收缩太大对附着力也有影响.影响附着力的可能原因 :1),底漆硬度高;涂装后放置时间太长,干得太透;铝粉漆的铝粉含量偏高或掉粉都是影响层间附着力的重要因素.2),UV 面漆原因: 树脂和单体自身的粘附性不高; 配方设计时官能度偏高, 造成自由基聚合反应时体积收缩太大 (特别是涂膜太厚时体积收缩影响附着力的现象更明显) ; UV 固化不彻底,表干里不干,没有形成足够长的分子链.溶剂偏弱或挥发太快,导致对底漆及塑料底材的二次溶解力不够. 表面张力太高,不能对底漆充分润湿和流平,配方设计不合理.解决方案.1),调整底漆的硬度,提高底漆烘烤温度延长烘烤时间.铝粉含量要控制在合理的范围,使用和 UV 配套的底漆系统.2),控制好 UV 涂膜的体积收缩,调整溶剂的溶解力和挥发速率,调整膜厚,引发剂用量和灯功率,重新选择原材料和调整配方.2.硬度硬度的影响因素与解决方案硬度的定义:涂层的硬度一般是指涂膜表层的铅笔测试硬度,其测试结果主要取决于涂层自身的硬度,同时也与涂膜的韧性和表面滑爽有关.影响硬度的可能原因:: 底漆硬度和涂膜厚度;所选用主体 UV 树脂的结构和官能度, 单体官能度越高硬度越高体积收缩越大, 厚涂时附着力就差; 配方的最终 UV 双键固化转化率要求 UV 固化时能量不小于800mj/cm2. 涂层中丙稀酸双键的交联密度大小; UV 线红外流平温度和时间,UV 曝光能量以及干膜厚度.可行的解决方案: 调整底漆硬度; 调整面漆配方增加交联密度,但不能太高,以硬度大于 H 为好; 增加涂膜厚度,控制在 30-40um 增加曝光强度,但不宜太高,否则官能团太多,交联点太多,体积收缩太大,厚涂时附着力调整红外流平温度和时间,使 UV 漆中溶剂在红外流平时要充分释放后再进行紫外光固化, 但红外流平温度过高或时间太长也会造成 UV 漆咬底漆而降低整个涂层硬度.3.针孔和麻点形成的原因与解决方案外界因素: 环境中灰尘太多; 物件表面没有处理干净 (灰尘,油污,静电等) 底漆涂装工艺缺陷,细度不够或反粗. 涂装因素: 配方体系中过滤不干净或搭配不合理,体积收缩太大,涂膜的润湿铺展性不佳,易形成局部团聚,导致麻点产生; 稀释剂的溶解力不够,溶剂挥发后期有不相容物析出; 喷涂粘度过高,一次涂膜太厚引起的针孔,或者是助剂使用不当,底面的微小气泡上升而没有破裂.可行的解决方案:提高喷涂车间的无尘级别; 对素材除油除蜡,用静电枪除尘; 保证底漆的细度,色漆控制在 15 微米以下,银粉漆控制在 30 微米以下,平衡底漆的膜厚, 平整性和遮盖力; 调整配方的相容性,固化速率和体积收缩,引入大分子量的体积收缩小伸展性较好的树脂; 控制稀释剂的溶解力和挥发梯度,做到溶解力,挥发速率和咬底性的三方平衡; 调整助剂的合理搭配,做到润湿,流平,消泡性能三者平衡. 4. 涂膜泛白原因与分析可能原因 1, 光固化涂装环境湿度太高,表干过快,曝光时表面凝结有水份; 底漆线温度太高,底漆线稀释剂挥发太快,挥发时水份落在底漆表面而泛白. 解决方案: 1,涂装环境的湿度尽量控制在不高于 80%;应在 40%-70%,温度 20?-30 ? 2,降低溶剂的挥发速度,降低涂膜厚度. 5. 手印的形成原因与分析手印来源于人体的汗液和小分子迁移的结合,主要有以下几种: 1,UV 涂料固化过程中残留的小分子丙烯酸酯单体; 2,引发剂分解后产生的小分子; 3,有机硅助剂迁移到表面的作用 4,总体来说人体汗液没法解决,只能从配方上去想办法; 单体的选择很重要,尤其是单官能团单体;注意涂层曝光的固化程度和转化率; 引发剂的搭配用量合理选择表面张力低和耐污性好的助剂.6 缩孔的形成原因与分析1,被涂物表面有油污或表面有蜡和灰尘,涂装时局部表面张力过低容易产生缩孔; 2,涂装时空压机有油或水混进了油漆中,引起缩孔; 3,涂料的表面张力过高,被涂物的表面能过低在涂装时也容易引起缩孔; 4,被涂物表面被有机硅污染或是涂料中使用了过量的短波有机硅油也容易引起缩孔.解决方案: 检查空压机中的油水是否长时间未放; 检查油水过滤系统是否运转正常,最好加装空气干燥过滤器; 涂装前用白电油或 IPA 清洁被涂物的表面,除去表面油质,蜡和其它污渍; 涂料的表面张力要尽量调整到和被涂物的表面能接近,涂装湿润不好可以用溶剂调整, 涂装以后产生缩孔可以用低表面张力的助剂调整; 表面被有机硅污染过的物件要特别做好清洁,涂料中使用的助剂要仔细筛选和评估.7. 不耐水煮的原因分析1,涂层偏薄或涂层固化不彻底; 2,配方中选用的主体树脂或单体含有亲水性基团; 3,涂层的交联密度偏低 4,固化后残留有小分子 5,底面配套的密着性差.解决方案: 1,选择疏水性较好的单体和树脂; 2,涂层的固化程度和膜厚要控制适当; 3,交联密度和转化率越高越好; 4,控制好固化速率,减少小分子的残留; 5,调整好底面配套的密着性,达到素材和涂层的应力平衡.8,流平不良 ,原因分析稀释剂溶解力不够或挥发速率过快; 开油比例偏低,涂装粘度偏高导致流平不佳; 涂料分子量高或涂装固含量偏低配方中使用了短波助剂; 树脂相容性不良.解决方案调整溶解力或挥发速率; 控制好开油比例和涂装粘度; 配方的分子量和涂装固含要控制的合理; 短波助剂少用或不用选择相容性好的树脂搭配组合9. 开裂原因分析配套底漆干燥时间不够; 面漆稀释剂太强或挥发太慢曝光能量太高固化收缩率太大; 交联密度高或转化率太低; 涂膜太厚或曝光过程的温度偏高解决方案: 底漆喷涂后要有足够的温度和干燥时间; 面漆稀释剂不能太强和挥发太慢; 控制好曝光能量,添加低官能团树脂及单体调整体积收缩; 降低交联密度提高转化率; 控制涂膜厚度和曝光过程的温度. 10.起皱起皱照光后漆膜出现起皱现象主要原因 1,底漆烘烤时间过短,漆膜喷的过厚; 2,底漆干燥速度太慢; 3,光固化溶解力太强.解决方案: 1,提高烘烤温度或者延长烘烤时间,控制漆膜; 2,提高底漆干燥速度; 3,降低光固化溶解力.11 流挂:流挂: 流挂现象是在喷涂后烘烤均化阶段最容易出现的一类弊病, 在垂直涂装中最易流挂, 它的形状像小水珠一样沿着边角垂直流淌,形成的表面缺陷.原因分析: 原漆的粘度太低,工件离喷枪距离太近涂膜过厚,线速度太慢是造成流挂的主要原因.解决方法: 提高涂装粘度,增加固含量,提高溶剂挥发速度:调整喷枪距离和出油量,调整线速度,降低涂装膜厚和烘烤温度. 12.针孔针孔面漆上的气泡形如麻点,中间有小孔,象针扎一样密密麻麻的凹于涂层表面.原因分析: 面漆喷得太厚(特别是施工粘度偏高,更易造成面漆喷得太厚),气温急剧下降 ,助剂,或溶剂配比不合理是造成针孔的主要原因.) 解决方法:增加开油比例以降低粘度,降低涂装膜厚,调整溶剂挥发速率,提高红外流平温度或者给 UV 漆加热,放慢 UV 流水线速度都可以解决针孔问题.:13 雾光:雾光: 高光 UV 面漆固化后有一层像雾一样的表面缺陷,这种问题在单液黑底上最容易出现.原因分析: 溶剂挥发太快,温度和湿度偏高是造成雾光的主要原因,溶剂挥发太快使 UV 表面吸水,油水不混容如果 UV 漆溶解力太强或底漆耐溶剂性偏差,底漆未干透,也易使 UV 漆咬底漆,也容易造成失光.解决方法: 调整溶剂挥发速率. 调整 UV 漆和底漆配方, 将底漆烘干且适当降低涂膜厚度, 使底漆在短时间烘烤时相对会干得透一点14 .鱼眼: 鱼眼: 鱼眼鱼眼又称凹陷,它一般呈现出圆形凹痕,边缘凸起,看上去就像鱼的眼睛.原因分析工件表面和环境不干净,压缩空气不干净所造成. 解决方法重新清洁待涂装的工件和环境,检查压缩空气过滤系统是否正常.一、光泽不好、亮度不够主要原因1、 UV油粘度太小,涂层太薄2、乙醇等非反应型溶剂稀释过度3、 UV油涂布不均匀4、纸张吸收性太强5、涂胶网纹辊网纹太细,供油量不足解决办法:根据纸张不同情况适当提高UV光油的粘度和涂布量:对吸收性强的纸张可以先涂布一层底油。
UV塑料涂料的性能及影响因素紫外光(UV)固化技术是利用紫外或可见光作为能源,引发具有化学反应活性的液态配方快速转变为固态的一种技术。
UV固化技术已在我国得到广泛的重视,并且在各类基材上,如特别是在木器、纸张、塑料和金属等基材上获得普遍的应用。
目前,塑料的UV涂料是继UV木器涂料和UV纸张涂料之后,在我国得到最广泛的研究。
各种塑料基材在很多日常生活和工业领域得到广泛应用。
例如,ABS、PS、PMMA、PP和PC等塑料基材大量应用于摩托车、汽车、手机、家电等零部件。
许多包装材料和标签都大量使用了PE、PP、PET等塑料基材。
在一些高档应用上,特种工程塑料如PA、PBT,复合材料如BMC、UP树脂、三聚氰胺树脂,都得到应用。
在这些塑料基材的不同应用上,应运了许多UV固化涂料的需求。
这不仅给UV产业提供了发展机会,也对UV的配方工程师们带来了巨大的挑战。
本文将着重讨论UV固化涂料的性质及其影响因素,以期对塑料基材的UV 固化涂料的开发作些探讨。
一、附着力对任何UV涂料的应用,附着力都是最基本也是最重要的要求。
对塑料基材而言,其表面性质的差别直接影响到UV涂料的附着力。
一般需要考虑到这些塑料基材的性质有:极性大小、有无结晶性、热塑性或者热固性以及表面张力高低等性质。
从UV涂料配方的考虑,一般有三种因素可以提高对塑料基材的附着力。
一是,降低液体涂料的表面张力,提高液体涂料对基材的润湿作用;二是,降低UV涂料的固化收缩率;三是,对塑料基材适当的侵蚀(咬底)作用。
不管对哪种塑料基材,涂料对基材的良好润湿作用是产生良好附着力的前提,特别是对于只有物理相互作用的体系更是如此。
液体配方对基材的润湿好坏由两方面因素决定:一是液体配方和基材之间的界面张力,液体表面张力必须小于等于基材的表面张力才能获得良好的润湿,另一是配方的粘度也会影响到润湿的效果。
表1列举了一些低表面张力值的单体。
大多数塑料的表面张力值在32-50之间,因此这些低表面张力的单体可以提高对塑料基材的润湿作用。
UV油墨的固化性能及影响因素UV油墨是一种使用紫外线辐射进行固化的油墨,具有快速固化、环保无溶剂、适应性强等优点,并且在印刷、涂料等行业得到广泛应用。
UV 油墨的固化性能直接影响着产品的质量和使用效果,以下将详细讨论UV 油墨的固化性能及其影响因素。
1.固化性能:UV油墨的固化性能是指油墨在紫外线照射下达到完全固化的能力。
固化性能受到许多因素的影响,包括光源的紫外线辐射强度和波长、固化剂及其用量、光引发剂及其用量、油墨的配方、涂布量等。
2.UV光源:UV油墨的固化性能与紫外线光源的特性密切相关。
紫外线光源分为低压汞灯、高压汞灯、氘灯等几种,其辐射强度和波长不同,对固化效果有显著影响。
辐射强度越高,固化速度越快,但需要注意的是过高的辐射强度可能引发油墨的氧化反应,导致油墨黄化或老化。
3.固化剂和光引发剂:固化剂和光引发剂是实现UV油墨固化的最主要成分。
固化剂的选择与油墨的配方密切相关,通常采用单体、聚合物等具有高度活性的物质。
光引发剂的选择直接影响光敏系统的效果,不同的光引发剂对UV油墨的固化速度和质量有不同的影响。
4.油墨配方:油墨配方直接影响UV油墨的固化性能。
其中,固化剂和光引发剂的种类和用量是影响固化性能的重要因素,合理选择和配置固化剂和光引发剂可以改善油墨的固化速度和效果。
此外,还应对油墨的粘度、流变性、流动性、粒径分布等进行调节,以优化油墨的固化性能。
5.涂布量:UV油墨的固化效果与油墨的涂布量密切相关。
过厚的油墨涂布量会降低固化速度,增加固化不完全和黏性的问题;而过薄的油墨涂布量则会导致轻松刮伤或剥落。
综上所述,UV油墨的固化性能受到多种因素的影响。
为了获得良好的固化效果,应选择合适的光源、固化剂和光引发剂,并合理调整油墨的配方和涂布量。
此外,还应加强对紫外线辐射的控制,以避免过高的辐射强度对油墨造成损害。
只有在各种因素的合理配合下,才能获得优秀的UV油墨固化性能,为行业提供高质量的产品和服务。
四、UV固化的优势和局限性1、优势(1)速率快,有利于流水线生产液态的涂料最快可在0.05~0.1S的时间内固化,较之传统的须几小时甚至几天才能固化的热固化工艺,大大提高了生产效率,节省了半成品堆放空间,满足了自动化生产的要求。
此外,由于是常温固化,可避免热敏基材因高温可能受到的损伤。
(2)费用低UV固化耗能小,同时UV涂料固含量高,使得材料实际消耗量大幅度减少;此外,UV固化设备投资相对低,厂房占地少。
(3)污染小UV涂料基本不含VOC(挥发性有机物),对环境友好,施工现场不易产生火灾或爆炸等事故。
(4)涂层性能优异涂层是通过化学交联反应形成三维网状结构的膜,因而综合性能优异。
2、层限性(1)固化面受限制光是直线传播,所以需固化面以平面和微凸面为宜,而可能产生光阴影的凹面和多维表面难以一次固化或固化困难。
(2)涂装工艺难度大UV涂料表面能大,对基材润湿相对较差,另外由于UV固化是瞬间产生,涂层内应力大,使涂层间的附着力差,还有由.于速率快,涂料消泡、流平时间短,易产生表面缺陷。
(3)颜色影响固化由颜料对UV的吸收、散射、反射而抑制了UV固化,所以目前UV 涂料以清漆为主。
五、UV涂料的应用领域1、木材涂装填充腻子、表面涂层、装饰纸贴面的涂层;2、纸张、印刷品加工3、塑料涂装PVC地板表面耐磨涂层、有机玻璃板、聚碳酸脂板材表面增硬涂层、真空镀镆底面处理。
4、金属涂装防锈涂层、干法电镀涂层、金属制品的装饰涂层。
5、光导纤维的增强涂层第二节UV涂料各项性能及其影响因素一、UV涂料(湿态)性能及影响因素1、粘度粘度指涂料在外力(压力、重力、剪切力)作用下,其分子间相互作用而产生阻碍分子间相对运动的能力,即涂料流动的阻力。
直观感觉是涂料的“稀”、“浓”程度。
不同的用途和不同的施工方法需要不同粘度的涂料。
调节UV涂料粘度的主要方法是配方设计中调节树脂和单体的比例。
施工中靠提高温度改变粘度。
喷涂漆采用有机稀释剂来调节粘度。
UV涂料基本知识-UV涂料各项性能及其影响因素
1、粘度
粘度指涂料在外力(压力、重力、剪切力)作用下,其分子间相互作用而产生阻碍分子间相对运动的能力,即涂料流动的阻力。
一般测量的为相对粘度,数值与温度有关,直观感觉是涂料的“稀”、“浓”程度。
由于UV稀释剂同样参与交联成膜,因此,UV涂料的粘度与涂料的固含量没有必然的联系。
不同的用途和不同的施工方法需要不同粘度的涂料。
调节UV涂料粘度的主要方法是配方设计中调节UV树脂和单体(UV稀释剂)的比例。
施工中也可靠提高温度改变粘度。
喷涂漆采用有机稀释剂来调节粘度。
粘度试验按GB1723-93标准执行。
固含量指涂料中不挥发成份的含量,即施工后留下成膜成份的含量。
其试验方法为:称取0.5g 左右样品于器皿中,铺展成均匀的湿膜,用3KW中压汞灯一支,灯距26cm的条件下以实干的传输速度固化成膜后,固体物质的百分含量。
表示式为:涂料固含量=涂料固化的重量/涂料固化前的重量*100%对UV涂料而言,涂料的粘度与固含量无关。
检验按GB/T1752-88进行。
3、固化速度
(1)固化速度的概念
涂料由“湿膜”变成“干膜”的过程称为“干燥”或“固化”,固化的快慢即固化速度。
对UV涂料来说,固化速度是指涂料在一时间段里,吸收UV能量后的聚合速度。
(2)试验方法为:
Ⅰ 试板制备:在实际使用基材上按本企业”涂装制板规程”方法制板;
Ⅱ 试验方法:按标准要求打开紫外灯,将试板置于传送带上,调整传送带速度,漆膜实干时最大的传送带速度即为固化速度
(3)影响固化速度的因素
Ⅰ 涂料因素
一般,涂料中光引发剂量越大,树脂比例越大,单体的官能度越高,即在同样时间里吸收的UV 能量越多,固化速度越快。
Ⅱ UV灯及灯距离的影响
UV灯功率越高,UV频率段与引发剂吸收频率段越匹配,灯光与辐射面距离越近,即吸收UV能量越大,固化速度越快。
Ⅲ 涂覆面移动速度的影响
涂覆面吸收UV能量与其在灯光下的时间成线性关系。
为得到理想的固化状态,时常以调节涂覆面的输送速度来实现。
4、贮存稳定性
贮存稳定性指涂料在密闭桶的贮存过程中粘度有否变化。
一般UV涂料通过加速贮存试验,可以保障在30℃以下,避光贮存6个月不变质。
检验按GB/T6753.3-86标准进行。
5、流平性
流平性指涂料在涂布后,其涂膜由不规则、不平整的表面流展成平坦而光滑表面的能力。
促使涂膜流展的驱动力是表面张力强或表面张力差。
影响流平的因素除涂料本身原因外,提高温度(降低粘度)、增加时间可以改善流平效果。
6、流挂
流挂指在垂直表面上的湿膜,因重力使其向下流,而形成幕状或褶皱的漆膜
7、一般性能
产品外观和透明度试验按GB 1721-79标准行。
常见问题有涂料中有杂质、结块、起皮、填充物沉底严重等。
8、涂料颜色
产品颜色试验按GB/T 1722-92标准进行。
常见问题有颜色变深,变浑浊等。
9、涂料细度
产品细度试验按GB 1724-79(89)标准进行。
衡量填充粉料的分散情况。
10、涂料酸值
产品酸值按HG-2-569-77标准进行。
1、光泽度
涂层光泽指涂层表面把投射其上的光线向一个方向反射出去的能力,反射的光量越大,则其光泽越高。
检验按GB9754-88标准执行。
在实际基材涂装样板上(另有规定除外)按GB 975
4-88标准进行。
不同应用领域对UV漆的光泽度要求不一样。
光泽度首先在配方设计中被确定,对
于哑光类涂料,调节辐照程度可以一定限度内改变涂层光泽度。
哑光涂料靠哑光粉增加表面粗糙度来降低光泽度,光泽度与涂料中的哑光粉含量有直接关系。
需要特别指出的是亚光UV漆的光泽与紫外灯的光强及灯距有很大的关系。
一般规律是,UV紫外光强越大,光泽度越高;灯距灯与板材的距离)越小(相当于光强越大),光泽度越高。
因此,用户可采用调节灯距的方法来调节所需的光泽。
另外,施工方式及施工工艺也可有限改变涂膜光泽。
光泽度的测定采用光泽度测定仪。
2、硬度
硬度是指漆膜表面对作用其上的另一硬度较大的物体所表现阻力。
硬度是由树脂及单体的分子结构及交联密度决定的,UV漆的硬度普遍好于其它漆种,一般最低均可2H以上。
铅笔硬度法是常被采用的检验硬度的方法。
检测按GB/T6739-1996进行,将UV漆涂布于马口铁板之上,控制漆膜厚度为13+3um和13-3um然后检测其铅笔硬度。
但我们常常习惯于用表观硬度来衡量UV漆的硬度。
所谓表观硬度是指UV漆涂布于各种材质上的硬度,这往往不太客观。
因为即使是同一种涂料,在不同的材质上也表现出不同的表观硬度;同时,当涂膜的厚度不一样时,也表现出不同的硬度,涂膜趋厚,表观硬度趋高。
一般来说,涂膜硬
度与柔韧是两个矛盾的因素,涂膜太硬时,则脆性较大,容易开裂。
此外,硬度与耐磨性并不完全成正比。
如UV固化不完全,也将影响涂膜硬度。
所以这也是日常生产中值得我们注意的,检测硬度只能按标准以马口铁板作为基材,而用铅笔在任一被涂物上测涂层硬度是不科学的,其结果不能做为仲裁依据。
3、附着力
至今还没有对附着力下精确的定义,通俗认为附着力是指涂层与被涂物表面(包括涂层)结合在一起的牢固程度。
UV涂料附着力包括3个方面内容:
(1)与基材之间附着力——底漆附着力
一般说来,UV漆与木材、竹材、PVC塑料、某些金属之间可以形成良好的附着,但由于涂料固化快,为实现附着往往要求对基材进行前处理,如打磨、去脂、磷化等,才能提高附着的把握性。
(2)与UV涂料间附着力——底面漆附着力
UV漆的层间附着力较差,这是UV漆的缺点。
这是因为UV涂料层干膜饱满、光滑、表面能小,不利于湿膜(面漆)的润湿造成的。
解决的方法:一是将底漆打磨粗化;一是控制底漆处于半干状态。
(3)与其它漆种涂层的附着
UV漆与其它漆种之间的附着更困难,除了采取打磨粗化的办法外,还使用表面活性剂——抛锚剂,来达到附着效果。
(4)附着力的检测方法
附着力测试一般采用划格法,即在实际基材涂膜样板上,按GB9286-88标准,用刀片(或划格器)划出100个小方格,对单层漆来说,划格间距1mm,对多层漆,间距增至2-3mm,然后用透明胶带粘(3M 600#)45度角向上拉扯,按方格漆膜脱落程度来判定级别。
4、柔韧性
柔韧性是涂膜承受弯曲变形的能力。
弯曲试验是检验柔韧性的试验方法之一,按
GB6742-86A标准进行。
5、抗冲击性kuang
抗冲击性指涂膜承受快速变形而不开裂的能力,按GB/T1732-93标准检测。
6、耐热性与耐冷冻性
耐热性与耐冷冻性是指涂层在急热和急冷变化的环境里保持性能的能力。
检验方法是按正常工艺制作涂装样板,然后将其置于80℃烘箱中烘烤72hr,再置于冰箱冷冻室(约﹣20℃)中冷冻72hr,取出后再检查是否有开裂和起泡现象,附着力是否变化。
7、耐磨性
耐磨性是指涂层抗磨损的能力。
检验按GB1768—79(89)标准进行。
耐磨性与硬度没有直接关系,硬的材料不一定比软的材料耐磨,如钢材不比橡胶耐磨。
耐擦伤性与耐磨有关,磨损深入涂层,擦伤只及浅表。
8、耐溶剂性、耐老化性、耐盐雾性均可分别按国标进行检测。