影响UV附着力的因素
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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。
紫外线(UV)涂层是一种在物体表面施加的特殊涂层,通常通过紫外线辐射进行固化。
这种固化过程能够在极短的时间内将涂层硬化,从而形成坚固的保护层。
关于UV涂层的应力,有几个方面需要考虑:
内部应力:UV涂层在固化时会经历温度变化和体积收缩,这可能导致涂层内部产生一定程度的应力。
如果应力过大,可能会导致涂层剥离、开裂或失去附着力。
表面张力:UV涂层的固化过程会引发液体到固体的相变,这可能会产生表面张力。
表面张力可能导致涂层表面形成不规则的纹路,对于一些特殊应用(如光学、显示等)可能会产生影响。
粘附力和剥离力:UV涂层的应力可能影响涂层的粘附力(与基材的附着能力)和剥离力(与基材的分离能力)。
高应力可能导致涂层剥离。
基材变形:UV涂层的应力可能会对基材(例如塑料、玻璃、金属等)产生影响,引发基材的弯曲、变形或者应力集中。
为了解决这些问题,生产者需要注意以下几点:
涂层配方和固化参数:调整涂层的配方和固化参数(如光照强度、时间等)可以在一定程度上控制涂层的应力。
优化这些参数可以降低应力产生的可能性。
基材处理:在涂层前对基材进行适当的表面处理,如清洁、打磨、使用附着层等,可以增加涂层的粘附力,减少应力对涂层附着的影响。
使用适当的基材:在一些情况下,选择合适的基材可以减少UV涂层应力对于整体结构的影响。
需要强调的是,UV涂层应力的影响因多种因素而异,包括涂层配方、固化参数、基材类型等。
在使用UV涂层时,生产者应该进行适当的测试和优化,以确保涂层的性能和可靠性。
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。
一般购买uv打印机的用户都看中打印机打印效果,颜色不对、套色不准、重影、错位、模糊不清、附着力不行等都会认为是打印机打印效果差的表现。
那么,购买uv打印机之后才出现这样的情况,到底是什么原因呢?1、uv打印机厂家就中国而言,光光卖UV打印机的商家就接近100家,而且还有上升的趋势,当然这其中有很多经销商,厂家,或者同个公司不同名字店铺的商家,这就造成了UV打印机的质量参差不齐,质量也分三六九等,这就导致UV打印机打印出来的效果也有不同,所以建议用户买实力强的,年限久的,技术积累多的厂家,价格真心的是其次!2、图片自身因素当UV平板打印机完全没有问题时,要考虑是否是是被打印图片本身的因素,如果图片本身的像素就很一般,那么肯定没有良好的打印效果。
即使对图片进行精修,也无法达到更高品质的打印效果。
3、技术员的软件操作技巧UV平板打印机的使用方法是直接影响打印效果的因素之一,所以操作人员一定要接受比较专业的培训才能上手操作,比如PS作图软件、CDR软件、AI软件等,这样才会打印出高品质的产品。
一般uv平板打印机厂家会提供免费的技术培训。
4、UV墨水的不同UV平板打印机需要使用专门的墨水,不同的墨水打印的色彩不同,也就是说ICC 颜色曲线不同,同台机器,同张图片,不同墨水,打印出来的效果都不同,以及不同墨水对喷头的损伤度不同,而且一般厂家都会配套售卖。
UV墨水的质量是会直接影响打印效果的,针对不同型号的机器要选择不同的墨水。
建议直接找厂家进行购买或使用厂家推荐的墨水。
5、打印材质操作员对材质的了解程度也会影响到打印的效果。
UV墨水本身就会与打印材质发生反应,会渗透一定的百分比,不同的材质渗透的程度不一样,所以操作员对打印材质的熟悉会影响打印的效果。
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。
UV固化单体及低聚物在塑胶基材上的附着力与化学结构之间关系的研究张海清;陈正平【摘要】测试了不同的单体和低聚物在ABS上的附着力;并从化学结构角度分析了造成附着力差异的原因.指出化学结构是决定附着力的首要因素,而不是体积收缩;酯键和醚键分别起到增加附着力和降低附着力的作用.提出了衡量附着力的3个概念:酯键密度(Ces)、醚键密度(Cet)和酯键醚键密度比(Ces/Cet).对于不含醚键的单体和低聚物,如果Ces≥0.6%,则可在ABS上获得良好的附着力.对于含有醚键的单体和低聚物,需要Ces和Ces/Cet同时满足条件:只有Ces≥0.6%,并且Ces/Cet≥4,才能获得良好的附着力.%The adhesion of different monomers and oligomers on ABS substrate are tested and the testing results are analyzed from the view of chemical structure.It is revealed that chemical structure rather than volume shrinkage is the most important influential factor on adhesion,and ester bonds can improve adhesion of monomers & oligomers on ABS substrate while ether bonds reduce adhesion.Three concepts are provided to estimate adhesion:concentration of ester bond (Ces),concentration of ether bond (Cet) and their ratio (Ces/Cet).For monomers and oligomers without ether bonds,they will show good adhesion on ABS if Ces is not less than 0.6%.For monomers and oligomers with ether bonds,they will show good adhesion on ABS if Ces is not less than 0.6% and Ces/Cet is not less than 4 simultaneously.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)006【总页数】5页(P7-11)【关键词】附着力;体积收缩;化学结构;酯键;醚键;酯键密度;醚键密度;酯键醚键密度比【作者】张海清;陈正平【作者单位】湛新树脂上海有限公司,上海200231;湛新树脂上海有限公司,上海200231【正文语种】中文【中图分类】TQ637.83涂料成分中,对附着力影响最大的就是成膜物质,即树脂(低聚物)和单体。
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灯的波长与功率对油墨附着力影响探讨UV油墨是一种采用紫外光作为能源,油墨中光引发剂受到紫外光照射后产生自由基或阳离子引发聚合物固化的油墨品种。
随着近年来UV油墨的迅速发展,UV油墨在网版印刷中的应用越来越广泛。
但是在使用UV油墨的过程中容易出现一些问题,如固化不良、表面反粘,固化后附着力不良等现象,因此需要在实际应用中掌握UV固化原理,影响固化的因素以及解决这些问题的对策。
印刷油墨的性能直接影响着印品的质量,而油墨性能的两个重要物理指标是膜层的硬度和附着力。
附着力是指油墨膜层与印刷基材的结合力,它对于UV固化油墨的性能有着重大的影响,如果油墨的附着力不好,其它性能就很难实现。
硬度是指油墨经UV光固化后交联聚合反应的充分程度,完全充分固化的油墨膜层表面平滑、有光泽、硬度高,而不完全固化的油墨膜层,表面粗糙、呈粉状、无光泽、表面硬度低,因此膜层的硬度是衡量油墨性能的重要指标。
下面就UV油墨在使用中的一些问题进行一些探讨。
1.UV灯的波长和功率UV灯的波长应满足UV油墨敏感的波长范围。
各种品牌的UV油墨要求的UV波长不尽相同,如果UV灯发出的波长在油墨敏感的波长范围内,UV油墨可以固化,否则会在一定程度上影响固化。
UV光的能量决定了UV油墨墨层在光交联时UV光的穿透能力,尤其是对UV油墨深层次的穿透能力。
当UV能量不足时,紫外光没有提供足够的聚合反应能量,使固化不充分,即使是在UV光下照射再多的时间也无法实现完全固化,墨层深处无法交联,从而影响硬度和附着力性能。
而UV能量过大则会使墨层表面迅速固化,表面硬度提高,墨层脆性增加,柔软性降低。
这样的墨层在外力作用下,如裁切时,其刃口部分的墨层就会与基材发生剥离而脱落。
一般的UV光固化机配置的UV灯功率在80~120W/cm左右。
2.基材的表面处理如果基材表面有油污、溶剂、未处理的低分子或其他杂质等,都会影响UV固化油墨在基材上的附着,所以在印刷之前必须对基材进行清洁处理。
uv涂料的常见问题1、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.2.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.:3、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:A、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:A、调整溶剂挥发速率。
B、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!4.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。
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。
■I H Technology Platform 技术看台uv油墨在印刷过程中常见质量问题分析文/黄德UV(紫外光固化)油墨是指在 紫外线照射下,利用不同波长和能量 的紫外光使油墨连接料中的单体聚合 成聚合物,然后固化成膜和干燥的一 种成像物质。
在印刷过程中,我们经 常会碰到U V油墨没有完全固化、附 着力不牢、堆辊、干辊以及飞墨等不 良现象,影响印刷品表面图像的阶 调、色彩、清晰度等。
本文,笔者根 据多年工作经验,和大家一起分析下 UV油墨在印刷过程中常见质量问题 的原因和解决方案,供读者参考。
UV油墨固化不良UV油墨是否彻底固化,决定了 印刷墨层的附着牢度、印刷色彩的再 现,以及印刷墨层的光泽度等,因此 在生产现场快速对UV油墨是否固化 做出准确判断十分重要。
常见固化不良问题U V油墨固化不彻底,墨层的附 着力就会比较差,在印刷过程中会造 成印刷墨层反粘在相邻印品背面,出现印品粘脏;同时,墨层表面不耐摩 擦,在后续加工及印刷品的使用中容易被刮花,严重影响印刷品质。
在大面积实地印刷过程中,由于给墨量太大,油墨层太厚,印刷品在过U V灯干燥时油墨不能完全干燥彻底,会出现油墨的表层干燥而底层未完全干燥的现象,我们称之为油墨的假干现象。
尤其是在印刷白色和黑色等深颜色实地时(如图1所示),由于固化速度较慢,很容易产生假干现象,导致油墨固化不良。
这一方面是因为白色对所有的可见光都能全反射角,固化时需要较高的能量,所以白墨固化比较难;另一方面黑色和深色尽管在理论上对所__________________橙. —_a_____________________红(蓝相)黄(红相)_______________________钉(黄相)黄(绿相)品红EXTENDER BASE___________I I I I I有的光线都能吸收,但是由于颜料颗粒对于光线的遮挡作用,也阻碍了油墨的深层固化,也需要较高的能量,所以黑色等深颜色油墨固化速度较慢,如图2所示。
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附着力的影响因素
固化前固化后
涂料对底材的润湿性固化收缩率
底材预处理与底材的化学作用
底材的多样性(柔韧,延展等)与底材的物理作用
涂料与底材的化学作用固化时间
涂料与底材的物理作用固化温度
附着力促进剂光固化后烘烤
底材表面性质(极性,多孔,光滑等)附着力促进剂
深层固化效果
塑胶UV涂料附着力不佳的机理:
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: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都是影响层间附着力的重要因素。
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光固化不彻底,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: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。
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UV 灯功率,重新选择原材料和调整配方。
另外要考虑附着机理
1、漆膜与被涂表面的极性适应性
1)漆膜的附着力产生于涂料中聚合物的分子极性基定向与被涂表面极性分子的极性基之间的相互吸引力。
2)附着力随成膜物极性增大而增强,在成膜物质中加入极性物质附着力增大。
3)漆膜被涂表面任何一方极性基减少,影响附着力。
A、被涂面存在污物、油脂、灰尘等降低极性。
B、漆膜中极性点减少,降低附着力。
C、聚合物分子内的极性基自行结合,造成极性点减少。
2、漆膜附着力与内聚力的相互关系
1)降低涂层厚度,缩小内聚力。
2)涂料中加入适当颜料,降低内聚力。
3)漆膜干燥过程中,溶济挥发交联产生,漆膜收缩引起附着力降低。
A、被涂面存在污物、油脂、灰尘等降低极性。
B、漆膜中极性点减少,降低附着力。
C、聚合物分子内的极性基自行结合,造成极性点减少。
3、表面张力与湿润现象对涂层附着力的影响
1)降低表面张力,提高湿润效率,增加附着力。
2)通过涂料的流动来湿润表面,涂料湿润不好界面接触就小,附着力就稍差,反之,则附着力增强。
增塑剂等在涂层和被涂物的界面形成弱界面层,减少极性,降低附着力。
5)被涂基面水、灰尘、酸、碱等杂质造成弱界面层,降低附着力。
4、膨胀系数对漆膜附着力的影响,涂料热胀系数越小,附着力越好。
1)高分子材料结构的影响
结构紧密材料的热膨胀系数相对较大,多孔材料受温度影响,其体积膨胀形变借助于形变对多孔的压缩而消除。
涂料选用的树脂是相对分子质量范围在几百至几千的高分子材料,聚合物经改性,支化度增加,线型大分子存在弱分子问力,其中链段在常温下能够移动或转动,在正常状态下不是伸直的坚硬分子,而是柔顺的无规线团,当温度影响涂层时,柔软部分固有的弹性可以延伸不开裂,保持外型尺寸的稳定性。
较多类的涂料应用于皮革、纺织品或橡胶制品,可证明热膨胀系数对柔性涂层的变化极微。
涂料的技术性能,几乎不提及热膨胀系数,有下列原因:
①涂层的多孔性;
②涂膜存在孔径;
③聚合物交联密度不均匀;
④颜料和成膜物质的界面特性;
⑤毛细管结构;
⑥针孔缺陷;
⑦柔韧长链分子导致生成一般小分子物质所没有的性质,聚合物的力学性质与形变持续性等。
聚合物的状态均为凝聚态,液体到玻璃态的转变不是突变而是持续变化,加热时呈高弹态,链分子蜷曲趋势产生对形变的反作用力。
弹性形变时整个链状分子没有明显的位移。
升高温度会增加链分子的柔韧性,其物理性质( 热膨胀系数) 与普通小分子液体接近。
2 )涂层材料组合体对热膨胀系数的影响因素
颜料PVC 、CPVC ;涂装表面毛糙,增加层间密合,使底层收缩率降低;厚度不高,收缩应力不影响附着力;涂层对基层面的润湿性和透人锚固;无定形物,结晶性少;聚合物支化度高。
5、被涂面处理对附着力的影响
1)粗糙不平的表面,有效附着面积增大。
2)除掉表面污物,获得极性表面,应及时使用不宜过久。
3)被涂基面的材质对附着力的影响。
注:聚合物的极性基团,如-- OH、--COOH聚合物的极性基接近被涂表面的极性基,两者之间的距离显得非常小时(达到1A0以内)极性基之间由于范德华力或氢键的作用产生附着平衡。