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助剂对黄色UV固化道路标线涂料性能影响的研究

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第27卷第4期广东石油化工学院学报Vol.27 No.4 2017 年 8 月Journal of Guangdong University of Petrochemical Technology August 2017助剂对黄色u v固化道路标线涂料性能影响的研究+张阳，王键，梁红冬，黄展，邱会华(广东石油化工学院化学工程学院，广东茂名525000)摘要：首先分别改变分散剂、流平剂和消泡剂的质量分数，测定黄色UV固化道路标线涂料涂膜的耐划痕性能和耐冲击性能，分析数据表明加入分散剂、流平剂和消泡剂有助于该涂料在制备和施工中起到润湿、分散、消泡和流平等作用；然后运用正交实验方法，考察了分散剂、流平剂和消泡剂等协调对涂膜性能的影响，进一步证实了助剂有助于改善体系状态，能增 加涂膜的耐划痕性能和耐冲击性能;最后确定了分散剂EFKA-4010质量分数为0.3%、流平剂EFKA—3777质量分数为0. 15%和消泡剂BYK- 055质量分数为0.05%是黄色UV固化道路标线涂料的最佳选择。

关键词：助剂；UV固化;道路标线涂料中图分类号：TQ630.7 文献标识码：A 文章编号：2095 - 2562(2017)04 - 0014 - 04道路标线涂料是一种涂到路面上用来指示交通的涂料，UV固化技术具有环境友好、适应性广、高效和 经济等特点，因此UV固化道路标线涂料是一种绿色环保道路标线涂料，其一般由低聚物、活性稀释剂、助 剂等构成，通过加入各种添加助剂以满足工业使用的要求[1_6]。

本文通过研究分散剂、消泡剂和流平剂对 黄色UV固化道路标线涂料性能的影响，以期为UV固化道路标线涂料的工业生产应用提供科学依据。

1实验部分1.1主要试剂与仪器试剂：4010分散剂（EFKA)，055消泡剂（BYK)，3777流平剂（EFKA)。

仪器:UVA- 201 - 20型UV光固化机(上海沪粤明科学仪器有限公司），200 B/A型超声波涂层测厚仪 (PosiTector)，漆膜划痕测试仪和QCJ漆膜冲击器(天津伟达仪器试验机厂）。

1.2实验方法实验选择自制黄色UV固化道路标线涂料配方，首先将部分活性稀释剂和颜填料混合研磨制成色浆，然后将剩余活性稀释剂、低聚物、分散剂、消泡剂和流平剂等混合分散，再将两者用高速搅拌机混合分散，最后调整黏稠度得到涂料。

称取1.5 g黄色UV固化道路标线涂料涂于标准马口铁板，经UV光固化机固 化，先用超声波涂层测厚仪选出涂层厚度均匀的3块板，然后测定这3块优选板的涂膜耐划痕和耐冲击等 性能。

实验只改变分散剂、流平剂和消泡剂质量分数，其它组分保持不变，研究分散剂、流平剂和消泡剂对 黄色UV固化道路标线涂料性能的影响。

2结果与讨论2.1单因素实验2.1.1分散剂对涂料涂膜性能的影响对所研究的黄色UV固化道路标线涂料，固定其它组分不变，只改变分散剂质量分数，按实验方法进行 ** 收稿日期：2017 - 06 - 22;修回日期：2017 - 07 - 04基金项目：茂名市科技计划项目（2014010)作者简介：张阳（1977—），男，河南信阳人，博士，讲师，研究方向为精细化工和天然产物化工。

第4期张阳等:助剂对黄色U V 固化道路标线涂料性能影响的研究15操作，得出分散剂质量分数与涂膜耐划痕性能的关 系如图1所示。

由图1可看出，在其它组分不变的 情况下，只改变分散剂的质量分数，黄色UV 固化道 路标线涂料涂膜耐划痕性能先随分散剂质量分数的 增加而迅速增加，达到0.3%后，涂膜耐划痕性能随 分散剂质量分数的增加而缓慢减少。

这是因为分散 剂刚开始加入时可有效改善体系的润湿分散性，只 需加入质量分数为0.3%的分散剂就可以使体系分 散均匀，再加入分散剂虽然可以提高分散效果，但会 使体系产生气泡，从而降低涂膜的耐划痕性能。

只改变分散剂剂质量分数，得出分散剂质量分 数与涂膜耐冲击性能的关系如图2所示。

由图2可 看出，改变分散剂的质量分数，涂料涂膜的耐冲击性 能先随分散剂质量分数的增加而增加，达到0.3%后，涂膜耐冲击性能先随分散剂质量分数的增加而 减少。

这是因为分散剂刚开始加入时可有效改善体 系的润湿分散性，但分散剂达到一定量时会使体系 产生气泡，从而降低涂膜的耐冲击性能。

分析涂膜耐划痕性能和耐冲击性能及其他因 素，选出分散剂对黄色UV 固化道路标线涂料影响的 临界质量分数为0.2%、0.3%、0.4%，以供进一步考察。

2.1.2消泡剂对涂料涂膜性能的影响对黄色UV 固化道路标线涂料，固定其它组分 不变，只改变消泡剂质量分数，根据实验方法得出消 泡剂质量分数与涂膜耐划痕性能的关系如图3所 示。

由图3可看出，在其它组分不变的情况下，只改 变消泡剂的质量分数，黄色UV 固化道路标线涂料 的涂膜耐划痕性能随分散剂质量分数的增加而增 加。

随着消泡剂质量分数的增加，耐划痕性能先增 加较快，达到0.10%后增长放慢。

这是因为消泡剂 刚开始加入时可明显消除体系气泡，继续加入消泡 剂仍然能进一步消除较难去除的气泡，但效果没有之 前明显，所以增加涂膜耐划痕性能变化缓慢。

只改变消泡剂的质量分数，得出消泡剂质量分 数与涂膜耐冲击性能的关系如图4所示。

由图4可 看出，在其它组分不变的情况下，只改变消泡剂的质 量分数，黄色UV 固化道路标线涂料的涂膜耐冲击 性能随着消泡剂质量分数的增加先增加较快，达到 0.05%后基本不变。

这是因为消泡剂刚开始加入时 可明显消除体系气泡，剩余较难去除的气泡使消泡 效果没有之前明显，所以增加涂膜耐冲击性能变化 缓慢。

图3消泡剂与涂膜耐划痕性能的关系消泡剂的质量分数/%屯m图1分散剂与涂膜耐划痕性能的关系分散剂的质量分数/%图2分散剂与涂膜耐冲击性能的关系分析涂膜耐划痕性能和耐冲击强度性能及其他图4消泡剂与涂膜耐冲击性能的关系16广东石油化工学院学报2017 年图5流平剂与涂膜耐划痕性能的关系因素，得出消泡剂只需满足消泡即可，因此将消泡剂的质量分数定为0、0.05%、0.10%，以供进一步考察。

2.1.3流平剂对涂料膜性能的影响对所研究的黄色UV 固化道路标线涂料，固定 其它组分不变，只改变流平剂质量分数，按实验方法 进行操作，得出流平剂质量分数与涂膜耐划痕性能 的关系如图5所示。

由图5可看出，在其它组分不 变的情况下，只改变流平剂的质量分数，黄色UV 固 化道路标线涂料涂膜的耐划痕性能先随流平剂质量 分数的增加而明显增加，达到0.2%后，涂膜耐划痕 性能随流平剂质量分数的增加而缓慢减少。

这是因 为流平剂刚开始加入时可有效改善体系的基材润湿 性和体系的流平性，再加入流平剂虽然可以缓慢增加 流平效果，但会使体系趋于不稳定，从而降低涂膜的 耐划痕性能。

只改变流平剂的质量分数，得出流平剂质量分 数与涂膜耐冲击性能的关系如图6所示。

由图6可 看出，改变流平剂的质量分数，黄色UV 固化道路标 线涂料涂膜的耐冲击性能先随流平剂质量分数的增 加而快速增加，达到0.15%以后，涂膜耐冲击性能 随流平剂质量分数的增加而略微减少。

综合分析涂膜耐划痕性能和耐冲击强度性能及 其他因素，将流平剂质量分数定为0.1 %、〇. 15%、0.2%，以供进一^步考察。

2.2助剂对涂料涂膜性能影响正交实验结果与分析分散剂、流平剂和消泡剂对黄色UV 固化道路标线涂料耐划痕性能的影响结果如表1所示。

§m 图6流平剂与涂膜耐冲击性能的关系表1耐划痕实验设计和结果编号祕（消泡剂）/%分散剂）/%W 流平剂）/%砝码质量/g编号W 消泡剂）/%分散剂）/%W 流平剂）/%砝码质量/g100.200.101 30080.050.200.201 45020.050.300.151 70090.100.300.101 55030.100.400.201 450k,1 4171 4171 417400.300.201 550k21 5171 5501 53350.050.400.101 400h 1 5001 4171 48360.100.200.151 500R 100133116700.400.151 400从表1中可以看出，在其他因素不变的情况下，分散剂、流平剂和消泡剂对黄色UV 固化道路标线涂 料涂膜耐划痕性能影响在同一个数量级水平，对耐划痕性能影响较大的因素是分散剂EFKA -4010,对耐 划痕性能影响较小的因素是消泡剂BYK -055。

将分散剂EFKA -4010的质量分数定为0.3%、流平剂EF -KA -3777的质量分数定为0.15%、消泡剂BYK -055的质量分数定为0.05%，能使黄色UV 固化道路标线涂料的耐划痕性能取得较好效果。

助剂对黄色UV 固化道路标线涂料耐冲击性能影响实验设计和结果如表2所示。

从表2中可以看出，在其他因素不变的情况下，对耐冲击性能影响从大到小的因素依次为分散剂EF -KA -4010、流平剂EFKA -3777和消泡剂BYK -055。

将分散剂EFKA -4010的质量分数定为0.3%、流平 剂EFKA -3777质量分数为0.15%、消泡剂BYK -055的质量分数定为0.05%或0.1%，能使黄色UV 固化道路标线涂料的耐冲击性能取得较好效果。

第4期张阳等:助剂对黄色U V固化道路标线涂料性能影响的研究17表2耐冲击头验设计和结果编号w(消泡剂)/%w(分散剂)/% w;(流平剂)/%耐冲击强度/(kj*m_2)编号消泡剂)/% w(分散剂)/% w(流平剂)/%耐冲击强度/(kj*m_2) 100.200.10 5.9080.050.200.207.8020.050.300.1513.7090.100.300.1011.7030.100.400.207.809.108.509.10400.300.2011.70k210.4012.4011.7050.050.400.109.80h10.409.109.7060.100.200.1511.70R 1.30 3.90 2.60700.400.159.80综合分析涂膜耐划痕性能、耐冲击强度性能及成本等因素，确定黄色UV固化道路标线涂料助剂的质 量分数，分散剂EFKA- 4010为0.3 %、流平剂EFKA- 3777为0.15 %和消泡剂BYK- 055为0.05 %。

4 结论通过改变分散剂、流平剂和消泡剂的质量分数，测定黄色UV固化道路标线涂料涂膜耐划痕性能和耐冲击性能，分析数据表明加入分散剂、流平剂和消泡剂有助于该涂料在制备和施工中起到润湿、分散、消泡和流平等作用，但加入的量要适当。

运用正交实验方法，考察了分散剂、流平剂和消泡剂等协调对黄色UV 固化道路标线涂料涂膜耐划痕性能和耐冲击性能的影响，进一步证实了单因素实验的判断，并得出分散剂EFKA-4010质量分数为0.3%、流平剂EFKA-3777质量分数为0.15%和消泡剂BYK- 055质量分数为0.05%是黄色UV固化道路标线涂料助剂质量分数的最佳选择。

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UV固化涂料固化速度的影响因素分析

UV固化涂料固化速度的影响因素分析

UV固化涂料固化速度的影响因素分析自德国20世纪60年代首次使用紫外光固化技术以来,紫外光固化技术在诸多领域发挥了重要作用。

紫外光固化涂料在过去近半个世纪内获得了迅速的发展,在很多领域(如木材、金属装饰、印刷行业、光纤包覆、皮革曙光等)都获得了广泛的应用。

与传统涂料相比,紫外光固化涂料不含任何有机溶剂或惰性的稀释剂,固化时不需要加热,具有对环境污染小、能耗低、生产效率高、收缩率小等特点,但是,除以上优点外,紫外光固化涂料也存在一些不足之处,如在某些场合其固化速度一直达不到令人满意的效果。

因此,如何提高紫外光固化涂料的固化速度一直备受人们的关注。

本文从光引发剂、单体、预聚物、颜料等方面逐一阐述它们对固化速度的影响,及其研究方向。

光引发剂1.1 光引发剂的分类光引发剂一般可以分为以下两类:自由基光引发剂和阳离子光引发剂。

自由基光引发剂自由基光引发剂按其机理又可分为分裂型光引发剂和提氢型光引发剂。

所谓分裂型光引发剂就是在吸收ＵＶ后,分子中与羰基相连的碳—碳σ键发生断裂:按化学组成不同,这类引发剂多为苯偶姻及其衍生物,苯偶酰缩酮、苯乙酮衍生物以及部分含羰光引发剂。

这是一类有效的光引发剂,尤其是安息香衍生物。

就苯偶姻和苯偶姻醚而言,由于分子中苯甲基醚碳上的氢原子比较活泼,容易被夺取,裂解生成自由基,即使在外界没有提供光能的情况下,也容易引发聚合反应,一旦受到紫外光的照射,则引发速度更快,因此能使ＵＶ固化涂料获得较快的固化速度。

所谓提氢型光引发剂,是指其受到ＵＶ辐射后,处于激发态,但并不进行分裂反应,而是能从1个Ｈ供体分子中提取1个Ｈ,产生1个羰基自由基和1个供体自由基:此类引发剂一般为芳香酮类,如二苯甲酮及其衍生物、硫杂酮等。

但这类引发剂引发速度较慢。

就二苯甲酮而言,在它与叔胺配合使用的情况下,氢虽然可以和叔胺的配合物在光的作用下生成氨基烷氧自由基,可以和氧气反应生成过氧化物而夺取氢原子,从而消除氧的阻聚作用。

废旧轮胎胶粉改性沥青中稀土助剂对UV Aging性能的影响

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废旧轮胎胶粉改性沥青中稀土助剂对UVAging性能的影响近年来，随着环保意识的增加和可持续发展的要求，对于废旧轮胎的资源化利用越来越受到关注。

废旧轮胎经过回收处理后，可以得到一种材料——轮胎胶粉，它具有良好的粒度分布和弹性特性。

而改性沥青作为一种用于道路建设的材料，具有优异的防水、耐候和抗裂性能。

然而，在长时间的使用过程中，环境因素对改性沥青的性能产生了一定的影响。

其中，紫外线老化是导致改性沥青性能下降的主要因素之一。

是的，紫外线具有很高的能量，能够激发材料内部的化学反应，导致聚合物的链断裂和交联反应，以及材料的劣化和老化。

为了提高改性沥青的抗紫外线老化能力，研究人员开始向沥青中添加稀土助剂。

稀土助剂被广泛应用于材料改性领域，具有良好的增韧性、增强性、抗老化性能等特点。

因此，本文将重点探讨稀土助剂对废旧轮胎胶粉改性沥青的UV Aging性能的影响。

首先，稀土助剂的加入可以有效提高改性沥青的抗紫外线老化能力。

实验证明，添加稀土助剂后，改性沥青的紫外线吸收能力明显增强。

这是因为稀土助剂具有一定的吸光性能，能够吸收紫外线，并通过内部转换作用将其转化为热能，从而降低紫外线对改性沥青的直接照射。

这种吸能机制能够减少紫外线对改性沥青的损伤，从而提高其抗老化能力。

其次，稀土助剂的加入还可以改善改性沥青的耐候性能。

改性沥青在室外环境中经历各种气候条件的变化，如阳光、雨水、温度等。

这些因素会影响改性沥青的物理和化学性质，导致其性能下降。

通过添加稀土助剂，可以形成一种保护层，提高改性沥青的稳定性和耐候性。

稀土助剂能够吸收和转化来自环境的有害能量，减少改性沥青的氧化和老化反应，延长其使用寿命。

此外，稀土助剂还能改善改性沥青的劣化和老化行为。

通过含有稀土助剂的改性沥青，可以减少在紫外线照射下发生的聚合物链断裂和交联反应。

稀土助剂能够改变改性沥青内部分子链的排列方式，形成一种均匀分散的络合物结构。

这种结构能够提高沥青的韧性和强度，阻止紫外线对聚合物链的破坏，减缓改性沥青的老化进程。

uv油墨固化剂的主要成分

uv油墨固化剂的主要成分

UV油墨固化剂的主要成分1. 引言UV油墨固化剂是一种在紫外线照射下能够迅速固化的涂料，广泛应用于印刷、涂装等领域。

它的主要成分包括光引发剂、光稀释剂、单体和助剂等。

本文将详细介绍UV油墨固化剂的主要成分及其作用。

2. 光引发剂光引发剂是UV油墨固化剂中最重要的组成部分，它能够吸收紫外线并转换为化学反应的能量，从而引发涂层的固化过程。

常见的光引发剂包括苯基甲酰胺类、芳香族酮类和芳香族胺类等。

•苯基甲酰胺类：如二苯甲酮（Benzoin）、苯甲酰乙酮（Benzoin Methyl Ether）等。

它们具有较高的吸收紫外线能力和较低的自身反应活性，适用于各种类型的UV油墨。

•芳香族酮类：如丙酮基二苯乙酮（Benzoin Isobutyl Ether）等。

它们在紫外线照射下能够产生自由基，促进涂层的固化反应。

•芳香族胺类：如二乙氨基甲苯（Dimethylaminobenzaldehyde）等。

它们可以通过吸收紫外线激发，产生活性物质，引发涂层的固化反应。

3. 光稀释剂光稀释剂是一种用于调节UV油墨固化剂粘度和流动性的成分。

光稀释剂通常是低黏度的单体，能够与UV油墨中的单体进行溶解和混合。

常见的光稀释剂包括丙二醇二丙烯酸酯（Propylene Glycol Diacrylate）、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（Trimethylolpropane Triacrylate）等。

光稀释剂在UV油墨中起到以下几个作用：•调节粘度：光稀释剂能够降低UV油墨的粘度，使其更易于涂布和流动。

•改善固化效果：适量添加光稀释剂可以提高UV油墨的固化速度和效果。

•调节涂层性能：光稀释剂的选择和添加量可以调节涂层的硬度、柔韧性、附着力等性能。

4. 单体单体是UV油墨固化剂中的主要反应物，它们能够在紫外线照射下发生聚合反应，形成固体的聚合物结构。

常见的单体包括丙烯酸酯类、乙烯基类和环氧类等。

•丙烯酸酯类：如丙二醇丙烯酸酯（Propylene Glycol Propyl Acrylate）、环氧乙基丙烯酸酯（Epoxy Ethyl Propyl Acrylate）等。

UV塑料涂料的性能及影响因素

UV塑料涂料的性能及影响因素

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。