紫外光固化塑料涂料中助剂的应用

data-full-width-responsive="true"> 0 前 言U V光固化涂料作为一种新型固化技术涂料近年来获得了迅速发展,特别是环保的要求越来越严,就必须限制涂料中V O C的排放量,这使得紫外光固化技术的研究开发和应用得到了迅猛发展。U V固化涂料由低聚物、活性稀释剂、光敏剂和助剂等四部分组成。低聚物亦称光敏树脂,是U V固化粉末涂料的主要成膜物质,是决定涂料性质和涂膜性能的主要成分。其中并不能忽视助剂所起到的作用,助剂对改善涂料的外观性能尤其重要。当今在国内外,助剂工业蓬勃发展已是大势所趋,涂料行业比较普遍用到的助剂主要有流平剂、润湿、分散剂以及消泡剂等。A B S塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)的三元共聚物,属于低表面能物质。如何使涂料很好地附着在其表面并具有良好的耐磨性是一个难点。本文主要论述了不同的助剂及用量对低表面能ABS塑料附着力、硬度、抗冲击性等的影响。1 试验部分11 原材料与仪器100%脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、双酚环氧二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯四丙烯酸酯、100%脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯,工业级,广州瀚东贸易有限公司；2-羟基-2-甲基-1-丙基-1-丙酮,工业级,广州市吉彩化工有限公司；丁酮、乙酯、甲苯、防白水、环己酮、工业纯；流平剂、润湿、分散剂,消泡剂,工业级,EFKA公司。数显耐压测试仪D F2670；漆膜冲击器Q C7；紫外光固化机E B-400P M,东莞恒晖彩印机械有限公司；BYK光泽度计。12 涂膜的制备U V光油的制备：配制溶剂,将丁酮、乙酯、甲苯、防白水、环己酮倒入一次性杯混合,搅拌10m i n；向杯中加入流平剂、润湿、分散剂、消泡剂等助剂及光敏剂2-羟基-2-甲基-1-丙基-1-丙酮,搅拌20 m i n；再向杯中加入单体：100%脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、双酚环氧二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯四丙烯酸酯、100%脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯,搅拌30 m i n,即得到光油。测得黏度75 s(福特杯4杯)。将光油过滤后,倒进喷枪中,以A B S板试验,人工喷涂,然后放进50 ℃烘箱中烤30 min,取出,放到灯光强度400 m J、带速30 s的U V固化机中固化2次。UV光油的基本配方见表1。13 性能测试涂膜硬度：铅笔测量法,按 GB 6739-86测试。涂膜附着力：画格法,按GB 5210-85测试。涂膜光泽度：用BYK光泽度计[1]测试。抗冲击性：按GB/T的冲击试验仪[2]测试。耐压性能：按耐压测试仪[3-4]测试。2 结果与讨论21 ABS涂膜性能检测将按基本配方制备的涂膜做性能检测,结果见表2。由结果可知,A B S板涂膜表面光泽高,流平性好,光滑平整,其他各项指标均达到测试要求。22 流平剂用量对涂膜性能的影响在基本配方中,改变流平剂的用量以考察其对涂膜性能的影响,检测结果如表3所示。流平剂能改变涂料与底材之间表面张力而提高润滑性,使保涂层表面平整、有光泽。由表2可见,当流平剂的用量为05 g和12 g时,涂膜表面有起皱、缩孔等缺点,只有在20 g时得到最佳的外观性能。为了改善涂料的外观性能,应考虑：①降低涂料与底材之间的表面张力,使涂料与底材具有良好的润湿性,并且不与底材引起缩孔的物质之间形成表面张力梯度；②调整溶剂蒸发速度,降低黏度,改善涂料的流动性,延长流平时间；③在涂膜表面形成极薄的单分子层,以提供均匀的表面张力[5]。检测结果表明：不足的流平剂会造成涂膜表面起皱、缩孔、麻点等缺陷。只有添加适量的流平剂,才能使涂膜光滑平整。23 润湿、分散剂用量对涂膜性能的影响润湿、分散剂对涂料的基材的充分混合分散及对底材的充分润湿有重要的影响。以基本配方为基准,改变润湿、分散剂的用量以考察它对涂膜性能的影响,检测结果如表4所示。由表4可见,润湿、分散剂用量为0 g和10 g时,涂膜都有较多的麻点产生,只在05 g时得到最佳的外观性能。本试验所做的U V光油,是不加任何颜料的清漆。检测结果表明：润湿、分散剂虽然主要作用于有颜料的涂料中,但是,紫外光油中亦不能缺少或加入过量的润湿、分散剂,否则都会出现麻点影响涂膜的外观性能。24 消泡剂用量对涂膜性能的影响消泡涵盖抑泡和破泡两重因素。以基本配方为基准,改变消泡剂的用量以考察它对涂膜性能的影响,检测结果如表5所示。由表5可见,当消泡剂用量为0 g和12 g时,涂膜的表面都有麻点的出现,仅在06 g是得到最佳的外观性能。本实验所用的是非硅类消泡剂。它的优点是不会对涂膜造成缺陷,使用安全,消泡快。施工中给涂膜留下的气泡造成表面缺陷,既有损外观,又影响涂膜的防腐性和耐候性。检测结果表明：不足或过量的消泡剂均会导致涂膜表面的麻点产生。只有适量的消泡剂,才能不仅起到良好的消泡作用,且不出现影响涂膜外观性能缺陷。3 结 语(1) 适量的流平剂,可以使涂膜表面光滑平整。本试验配方体系中,流平剂为2 g时(配方总量为1079 g),效果最佳。(2) 适量的润湿、分散剂,能避免影响涂膜外观的麻点产生。本试验配方体系中润湿、分散剂为涂料05 g时(配方总量为1079 g),效果最佳。(3) 适量的消泡剂,能可以起到良好的消泡作用,且不出现影响涂膜外观性能的缺陷。本试验中消泡剂为06 g时(配方总量为1079 g),效果最佳。