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試析水性UV涂料的發展,介紹了水性UV 涂料的基本性能和獨特優勢,然后簡單介紹了水性UV 涂料的發展歷程
2019年07月30日    閱讀量:706    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿


1 水性UV 涂料的基本性能和優勢

1.1 水性UV 涂料的基本性能

水性UV涂料主要包括水性UV樹脂、光引發劑、助劑以及著色涂料。在所有成分中,對水性UV涂料性能影響最大的是水性UV樹脂,水性UV樹脂的性能影響了涂料表面固化膜的強度、耐腐蝕性以及固化的靈敏度。水性樹脂還受光引發劑的影響,在光引發劑的影響下水性樹脂可以在光照情況下發生固化中國建材網cnprofit.com。因此,光引發劑也是水性UV涂料的重要組成部分,對光引發劑未來的發展需求是可聚合、大分子。

1.2 水性UV 涂料的優勢

1.2.1 可自行調節涂料粘度,無需稀釋單體,消除了傳統涂料中的毒性和刺激性。

1.2.2 可適當添加流變助劑降低涂料體系粘度,便于涂裝工藝的進行。

1.2.3 當涂布為塑料等材質時,可使用水作為稀釋劑以提高涂料與涂布的粘附性。

1.2.4 提高了涂料固化前的防塵、防刮傷能力,提高了涂料的光潔度。

1.2.5 固化膜超薄。

1.2.6 涂裝設備易清洗。

1.2.7 水性UV涂料具有良好的阻燃性能。

1.2.8 由于不使用低分子活性稀釋劑,因此,可以兼顧柔韌性與硬度。

 

2 水性UV 涂料的發展歷程

2.1 外乳化水性UV 涂料

外加乳化劑,提高了剪切力,解決了水分散性的問題。

2.2 非離子型自乳化水性UV 涂料

放棄外加乳化劑的方法,改為在聚合物中加入親水結構,雖然同樣解決了水分散性問題,但是降低了耐水性和耐腐蝕性。

2.3 離子型自乳化水性UV 涂料

在聚合物骨架上添加離子集團,提高聚合物的水溶性,同時使水性UV涂料的剪切性能更加穩定。

 

3 水性UV 涂料在不同領域的應用

3.1 木器

在木器表面應用水性UV涂料中的清漆,使得木器的表面木紋更具有表現性,從而增加了木器的美感。由于水性UV涂料具有低毒性、低刺激性和快速固化性能,這就使水性UV涂料比傳統涂料更適用于木器,而且水性UV涂料的涂抹柔軟,對木器表面不易造成損傷。傳統的涂料在用于木器表面時,通常受氧氣影響,從而延長了固化時間,但是水性UV涂料有效的解決了這一問題。

3.2 紙張

水性UV涂料還可以作為紙張上光油,上光油是一種覆蓋在印刷品表面的液體,起到防水的作用,而且還能增加紙張的耐磨度和光澤度。目前我國最常使用的紙張上光油就是水性UV涂料,該涂料不僅具有極高的環保性能,而且在稀釋涂料時使用水代替稀釋溶劑,有效的降低了VOC含量,盡可能的降低了涂料對人體造成的傷害,便于紙張的回收利用,因此,水性UV涂料的發展前景是極為廣闊的。

3.3 其他

在水性UV涂料中添加適量的功能性烯類,這些功能性烯類會與活性聚合物發生反應,使固化膜表面分子發生重排,從而在涂料固化膜的表面就會出現某些圖案。由于聚合物的結構不同,使得出現的圖案也有所差異,但是,通過控制聚合物的結構可以對圖案的種類進行控制,為涂料的發展提供了新的思路,可以將該技術應用于外觀裝飾和防偽方向。另外,該技術還可以應用于電子材料和分子設計等方面。除此之外,在水性UV涂料中加入適量的隔熱添加劑,即可制得隔熱涂料,該涂料呈無色透明狀,隔熱效果良好,并且具備良好的耐磨性、硬度以及防水性和耐腐蝕性。

 

4 水性UV 涂料的研究進展

4.1 引入功能基團

在水性UV涂料的制備過程中,可以將功能性基團與聚合物骨架經過合成反應聚合在一起,常用的功能性基團有氟類和硅氧烷,這些功能性基團的添加可以有效的降低固化膜的表面張力,并且有利于涂料和涂布之間更好的貼合,增加了漆膜和基材之間的附著力。除此之外,由于硅氧烷等功能性基團均具有較強的疏水性能,這就使得漆膜也具備了一定程度的疏水性,有效的改善了傳統材料易溶于水的性能,提高了漆膜的耐水性和耐溶劑性。

4.2 加強固化體系

通常,水性UV涂料是較難發生固化的,尤其是用于有色體系或者涂層較厚時,這一現象更為明顯。而且由于光引發劑的添加,使得水性UV涂料在紫外線照射下較容易固化,但是,當涂料用于較為復雜的器件上時,紫外線對水性UV涂料的照射不完全,這就使得部分涂料較難發生固化。因此,研究人員針對現狀研發了水性UV涂料的多層固化體系,有效的解決了水性UV涂料的局限性,擴大了涂料的應用范圍。

4.3 使用超支化體系

由于水性UV涂料中含有較多羧基,該基團的相對分子質量較大,因此,水性UV涂料的粘度也就相對較大,降低了涂料的固含量,從而對漆膜產生了不利影響,降低了漆膜的光澤度和耐水性。因此,為了改善這一現象,研究人員在水性UV涂料中建立了超支化體系,通過大型官能團改善漆膜的耐水性,并且利用低聚物的結構特點降低體系粘度,提高漆膜的光澤度。

 

5 結語

綜上所述,由于水性UV涂料組成材料的特殊性,使其與傳統涂料相比,具備了獨特的優勢,因此,水性UV涂料被廣泛應用于木器和紙張上光油等方面,由于水性UV涂料的發展尚不完善,研究人員仍在不斷的改進完善水性UV涂料的性能,在涂料中添加功能性基團,并且建立多層固化體系,另外,在涂料中使用超支化體系,以上都是水性UV涂料未來的研究方向,通過對水性UV涂料進行不斷的改良,使其具備更低的毒性,更大的硬度以及更加完美的光澤度。


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