data-full-width-responsive="true"> ABS 塑料用水性紫外光固化罩光清漆的制备与性能研究陈中华1, 2, *，陈安勇1，马丽丽1，王玉琼2，崔晓帆2（1华南理工大学材料学院，广东 广州 510640；2广州集泰化工有限公司，广东 广州 510520）1 前言由于大多数塑料制品在挤塑或压塑成型后，表面具有很多微观缺陷，导致表面光泽度较低，美观程度较差，另外常规塑料制件大多耐磨、耐溶剂性能不高，容易刮伤、起雾和表面受损等；因此，需对塑料制件进行表面装饰及保护[1]。由于光固化技术具有快速节能的优点，并可制得具有优异物理化学性能的涂膜，因此，用紫外光固化技术对塑料进行装饰保护是个不错的选择。传统的油性紫外光固化涂料难以实现硬度与韧性的平衡，并且稀释性单体和溶剂会污染环境，而水性光固化涂料结合了水性涂料与光固化涂料的优点，既具有水性涂料的环保性和易施工性，又有光固化涂料优异的物理化学性能，故具有很好的应用前景。本文选择了几种水性聚氨酯丙烯酸酯分散体作为成膜物质，并选择合适的光引发剂、流平剂和消泡剂，制得了具有优异物理化学性能的罩光清漆。2 实验2 1 原材料黑色ABS 塑料板，广州标格达实验室仪器用品有限公司；芳香族聚氨酯丙烯酸分散体LR9005、LR8949脂肪族聚氨酯丙烯酸分散体、基于聚酯型丙烯酸酯脂肪族异氰酸酯的聚氨酯分散体UV2282 和基于聚酯型丙烯酸酯聚氨酯分散体UV XP2689，德国巴斯夫公司；紫外光固化聚酯聚氨酯树脂LUX250VP，欧宝迪树脂深圳有限公司；光引发剂1173，靖江宏泰；流平剂3580、3772，埃夫卡。2 2 仪器UV-102 型光固化机，欧石曼科技有限公司；QCJ型漆膜冲击器、QFH 型漆膜划格器，上海现代环境工程技术有限公司；铅笔硬度实验仪，天津市精科材料试验机厂；BGD512 型光泽度仪(60)，广州标格达实验室仪器用品有限公司。2 3 罩光清漆基本配方(以质量分数表示)水性聚氨酯分散体 95% ~ 97%光引发剂 2% ~ 4%流平剂 01% ~ 03%消泡剂 01% ~ 02%增稠流变剂 01% ~ 03%2 4 涂料的制备将光引发剂用乳化剂乳化成乳液后加入水性聚氨酯分散体中，充分混合均匀后，再加入流平剂、消泡剂和增稠流变剂等助剂，混合均匀即可。2 5 性能测试及表征将制得的涂料按照GB/T 17271992《漆膜一般制备法》制膜，干燥、紫外固化后测试各项性能。铅笔硬度按GB/T 67391996《涂膜硬度铅笔测定法》测试；附着力按GB/T 92861998《色漆和清漆 漆膜的划格试验》评价；耐冲击性能按GB/T 17321993《漆膜耐冲击测定法》，用QCJ 型漆膜冲击器测试；光泽度按GB/T97541988《色漆和清漆 不含金属颜料的色漆漆膜的20和85镜面光泽的测定》，用BGD512 型光泽度仪测试其60镜面光泽。耐醇性测试：无水乙醇100 次擦拭，无白化、变色、擦痕、软化等不良现象。耐盐水性测试：5% NaCl 溶液浸泡120 h，无异常。耐冷热循环测试：60 C 放置2 h 后20 C 放置2 h，如此循环10 次，无异常现象。3 结果与讨论3 1 水性光固化树脂的选择选择几种市售的水性聚氨酯光固化树脂作为成膜物质，依据基础配方制成涂料，其涂膜性能测试结果如表1 所示。表1 不同水性聚氨酯树脂对涂层性能的影响
由表1 可以看出，LR9005 与UV XP2689 的综合性能最好。由于两者在分子结构上都带有芳香结构，因此具有较高的硬度。UV2282、LUX250VP 和LR8949由于是脂肪族聚氨酯，所以在硬度方面比较低，但其抗冲击性能优良。各种树脂在ABS 塑料板均具有良好的附着力，这是因为聚氨酯含有强的极性基团─NCO、─OH 以及脲基等，此外，分子间还能形成氢键及范德华力，有较高的内聚力。因此，
它们对极性的ABS 塑料有良好的附着力，同时也赋予了漆膜优异的耐醇性、耐盐水性和耐冷热循环性能。以上聚氨酯树脂在具有高硬度的同时，也具有优异的抗冲击性能。因为聚氨酯分子结构由软段和刚性的硬段交替组成，在微观上具有相分离的结构，刚性的硬段组成的微小单元分布在由柔性的软段组成的连续相中，起着弹性交联点作用，因此聚氨酯具有良好的抗冲击能力。上述各种聚氨酯树脂除具有极佳的力学性能外，还有较高的光泽度，是因为其分子结构中均引入了丙烯酸基团，使漆膜光亮丰满，有极好的装饰性[2]。
