紫外光固化涂料用光引发剂的研究进展_姚桃花

紫外光固化涂料的组成成分及其行业应用范围

紫外光固化涂料的组成成分及其行业应用范围 紫外光固化(Uv固化)是辐射固化技术的一种，是快速发展的“绿色”新技术。紫外光固化涂料(UvCC)是20世纪60年代开发的一种节能环保型涂料。经过紫外光照射后，它会发生光化学反应，液态的低聚物(包括单体)涂层，经过交联聚合而瞬间形成固态涂层。UVCC能得到广泛的应用和发展，是因为它具有节能环保、涂层性能优异、生产效率高等独特优点。 1 .UVCC的组成 UVCC的主要成分包括可交联聚合的预聚物(光活性齐聚物)、活性稀释剂(光活性单体)、光引发剂、助剂(流平剂、消泡剂、消光剂、表面滑爽剂)。其各自性能及研究进展如下。 1.1齐聚物 齐聚物是光固化产品中比例最大的组分之一，是光固化配方的基料树脂，决定着固化后产品的基本性能(包括硬度、柔韧性、附着力、光学性能、耐老化等)。主要包括不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯，以及丙烯酸化聚丙烯酸酯等。在20世纪30年代末期，不饱和聚酯树脂最早被开发用作光固化齐聚物。环氧丙烯酸酯是由商品环氧树脂和丙烯酸或甲基丙烯酸酯化而制得，是目前国内光固化产业内消耗量最大的一类光固化齐聚物。它的抗化学腐蚀性、强附着力、对颜料的良好润湿性，使其在纸张涂料、木器涂料、金属底漆方面得到广泛应用。 为了突出齐聚场的性能优势，国内外对其改性方面的研究也比较多，比如胺改性环氧丙烯酸酯，引入季胺基团，其主要特点在于固化速度高、固化膜附着力增加、韧性增强，因而在丝印、平印及柔印油墨上有重要应用价值。另外还有磷酸酯改性、多元酸酐改性、硅氧烷改性、长链脂肪酸改性环氧丙烯酸酯等。聚氨酯丙烯酸酯应用的广泛程度仅次于环氧丙烯酸酯，特别是在纸张、皮革、织物等软性底材的光固化涂饰方面，发挥着至关重要的作用。但是由于它固化慢、价格相对较高，所以在光固化配方中较少作为主体齐聚物，而是作为辅助性功能树脂使用。 20世纪80年代末期，出现了乙烯基醚系列、环氧系列等阳离子机理固化成膜的齐聚物，即非丙烯酸酯齐聚物，这类齐聚物的固化不受空气中氧的阻聚作用的影响，固化速度快，发展较快。人们已合成了既有自由基固化机理的丙烯酸酯基团，又有氧离子固化机理的乙烯基团的杂化齐聚物。随着UVCC的不断发展以及人们环保意识的不断增强，各种水性齐聚物不断出现。有研究论文报道了用于光固化水性涂料的不饱和聚酯。Phifips等人报道了以不同多元醇和多元酸合成的聚酯丙烯酸酯，认为要获得好的水溶性，必须至少有6%～7%的亲水性基团，其相对分子量在6 403 000，固化产物具有较好的耐溶剂性和耐水性。 1.2光活性单体

紫外光固化胶粘剂参数(耐酒精,耐水煮,玻璃粘合金属)

光固化胶粘剂 UV-903
产品简介 产品简介
UV－903 是为液晶显示器(LCD)专用的单组分无溶剂型紫外光固化胶粘剂，用于 LCD产 品封口以及LCD管脚装配。
产品特点 产品特点
1．优异的固化能力，可在较低照度下实现完全固化。 2．良好的与玻璃和金属的粘接能力，能确保外界杂质不会进入液晶盒内。 3．高纯度及稳定性，对液晶及PI无不良影响。 4．极佳的可靠性，具有优良的耐水煮和抗冷热冲击性能。
技术特性 技术特性
1．固化前特性 主要成分： 改性丙烯酸酯树脂 外 粘 比 观： 淡黄色透明液体 度： 20000±1000mPa.s(20℃，JD-1 型旋转粘度计，转速 6rpm) 重： 约 1.1（20℃，重量杯法，参照 GB/T 13354-92）
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2．标准固化方法 紫外线照射量：1200mJ/cm 3．固化物特性 外 观：无色透明固体
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粘接强度：10MPa(不锈钢/玻璃@1200mJ/cm 曝光量) 铅笔硬度：1～2B（测试方法：参照 GB6379-86）
包装规格 包装规格
遮光塑料瓶包装，1Kg/瓶
有效期限 有效期限
密封避光冷藏（5±5℃)：6 个月。
注意事项 注意事项
1．避光冷藏（5±5℃）保存，避免受热和吸潮。使用前先不要开盖，常温下回温2小时 以上后再开盖。 2．本品一经倒出的未用完胶液不可倒回原包装瓶，以免造成污染。
文件编号 产品名称 版 次 更新日期
FR-SMS-B903 Fisher UV-903 A/00 2011.04.11
编
写 核 准
戚仁宏 王胜林 刘呈贵 2011.04.11
产品说明书
审 批
生效日期

UV胶紫外光固化胶优缺点与操作事项

U V胶紫外光固化胶优缺点与操作事项 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

U V胶（紫外光固化胶）优缺点与操作事项 产品特点 UV胶适用范围极广、塑料与各种材料的粘接都有极好的粘接效果；粘接强度高、通过破坏试验的测试可达到塑料本体破裂而不脱胶，东莞天诺科技TN-231UV胶可几秒钟定位、一分钟达到最高强度、极大地提高了工作效率；固化后完全透明、产品长期不变黄、不白化；对比传统的瞬干胶粘接、具有耐环测、不白化、柔韧性好等优点；P+R按键（油墨或电镀按键）破坏实验可使硅橡胶皮撕裂；耐低温、高温高湿性能极优；可通过自动机械点胶或网印施胶、方便操作。 优点 环境/安全 ●无VOC挥发物，对环境空气无污染； ●胶粘剂成分在环保法规中限制或禁止的比较少； ●无溶剂，可燃性低 经济性 ●固化速度快，几秒至几十秒即可完成固化，有利于自动化生产线，提高劳动生产率 ●固化后即可进行检测以及搬运，节约空间 ●节省能源，例如生产1g光固化压敏胶的所需能量仅需相应水性胶粘剂的1%，溶剂型胶粘剂的4%。可用于不宜高温固化的材料，紫外光固化所消耗的能量与热固化树脂相比可节约能耗90% ●固化设备简单，仅需灯具或传送带，节约空间 ●单组分系统，无需混合，使用方便 相容性 ●对于温度，溶剂和潮湿敏感的材料可以使用 ●控制固化，等待时间可以调整，固化程度可以调整 ●可以重复施胶多次固化 ●紫外灯可以容易地安装在已有的生产线，不需较大改动 缺点 ●原料成本高，不含低成本的溶剂和填料，胶粘剂价格高 ●紫外光对某些塑料或半透明材料穿透力较弱，固化深度有限，可固化产品的几何形状受到限制，不透光的部位及紫外光照射不到的死角不易固化 ●一般的UV胶只能粘接透光材料，粘接不透光材料需要配合其他技术，例如光延迟（阳离子）固化，光热双固化，光－湿气双固化等。 操作原理 无影胶上胶过程无影胶又叫紫外线胶水，它必须是通过紫外线照射到胶液的前提下才能固化，也就是无影胶中的光敏剂与接触到紫外线会与单体相接合，理论上没有紫外线光源的照射下无影胶几乎永远不固化。 紫外线的来源有自然日光和人造光源两种。紫外线越强固化速度越快一般固化时间在10－60秒不等。对于自然日光而言，晴朗的天气阳光中的紫外线会比较强固化速度越快。但是，没有强烈阳光时只能用人造紫外线光源了。人工紫外

水性光固化涂料的应用及研究进展

水性光固化涂料的应用及研究进展 金养智 (中国感光学会辐射固化专业委员会,北京100085) 摘要:水性光固化涂料是一种新型的光固化涂料,本文简述了其特点、水性UV树脂、水性光引发剂 和水性光固化涂料的应用及研究进展。 关键词:光固化;UV固化涂料;水性树脂;光引发剂;低聚物 0引言 辐射固化指紫外光(UV)和电子束(EB)固化,是一种先进的材料表面处理技术。它是利用UV/EB引发具有化学活性的液态材料快速聚合交联,瞬间固化成膜。自1968年德国拜耳公司首先开发了光固化木器涂料,光固化技术实现了产业化,至今还不到40年,但其在全球发展势头迅猛,应用领域不断扩大,形成了一个新的产业。在2004年5月召开的北美辐射固化国际会议,UV/EB固化技术被归纳为具有“5E”特点的工业技术:高效、适应性广、经济、节能及环境友好。因此,UV/EB固化技术被誉为面向21世纪的绿色工业新技术。在北美、欧洲和日本等发达国家和地区,从事UV/EB生产的企业发展迅速,已形成具有一定市场规模的 产业,其中UV固化约占95%,EB固化约占5%,见表1。 我国光固化材料开发始于20世纪70年代初,到90年代开始工业化生产;1993年成立辐射固化分会,现为中国感光学会辐射固化专业委员会;到20世纪末国内初步形成一个新的产业,并进入快速发展阶段。近几年虽遭受石油价格上涨和丙烯酸反倾销导致不正常涨价的影响,但光固化产业仍不断发展和壮大。到2004年,入网会员为313家,比1999年增长147%;光固化原材料总产量2004年达53193t,比1999年增长920%;UV配方产品总产量32590t,5年内增长205.2%(见表2)。 目前,我国已成为仅次于美国和日本的光固化原材料和产 表1 北美、欧洲和日本辐射固化产品统计 注:北美和欧洲为2002年统计数据,日本为2004年统计数据品的生产大国,光固化原材料中活性稀释剂和光引发剂已大量出口,特别是光引发剂已是世界最大的生产国和出口国。光固化涂料是最主要的UV 配方产品,我国光固化涂料主要是竹木地板和家具涂料,2003年突破万吨大关;纸张上光油也是另一大品

PVC紫外光固化涂料分析研究

1前言 在当代化学工业中,涂料工业的地位日益重要。紫外光固化涂料是20世纪60年代开发的一种环保节能涂料。它具有固化速度快、环境友好、节约能源、可涂装各种基材和费用低等优点,因而在工业和高技术领域得到了广泛的应用[1,2]。 聚氨酯丙烯酸酯(PUA)分子由于有氨酯键,能在分子链间形成多种氢键,使固化膜具有优异的耐磨性和柔韧性,断裂伸长率高,同时具有良好的耐化学药品性和耐高、低温性能,较好的耐冲击性,对塑料等基材有较好的附着力,因而,PUA具有较佳的综合性能[3]。 用于薄膜基材涂料的性能决定涂料在基材上的涂装和应用,基材种类对涂料的应用有较大影响[4],本文主要对用于PVC基材UV固化涂料的组成与固化成膜后的硬度、附着力、耐温及耐水性能进行了研究,研制出了适用于PVC表面涂装且性能优异的清漆配方。 2实验 2.1原材料与仪器设备 实验所用的三种预聚物聚氨酯丙烯酸脂PUA1,PUA2,PUA3均由本实验室合成,性能如表1所示。丙烯酸羟乙酯(HEA)、三缩丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)由江苏三木公司提供,引发剂22羟基222甲基212苯基丙酮(1173)、1-羟基环己烷基苯甲酮(184)、二苯甲酮(BP)、22羟基222甲基212对羟乙基苯基丙酮(2959)、2,4,62三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)、异丙基硫杂蒽酮(ITX)、22甲基12(42甲巯基苯基)222吗啉212丙酮(907)、22苄基222二甲氨基21(42吗啉苯基)212丁酮(910)、双(2,4,62三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(808),42二甲氨基苯甲酸乙酯(EDAB)由常州华钛公司提供。 12KV高压汞灯,线功率160W/cm,蓝天特灯有限公司(河北涿州)。 线棒涂布器、PPH21型铅笔硬度计、QTX漆膜柔韧性测定器,上海现代环境工程技术有限公司。 将聚氨酯丙烯酸酯、稀释单体、光引发剂按照一定比例混合,搅拌均匀。选用50×50cm 的PVC板材,先用甲苯清洗PVC表面,然后用12μm线棒涂布器涂在PVC板上,用高压汞灯照射一定时间,使其固化成膜。 2.3测试 2.3.1固化速度 表干时间(s):使用指触法。 2.3.2涂层附着力 参照GB9256-88方法,通过划格实验的方法判定涂膜的附着力。 2.3.3涂层硬度 参照GB6739-86方法,使用涂膜铅笔划痕硬度计测试涂层的铅笔硬度。 2.3.4涂层柔韧性能 参照GBPT1731-93,使用漆膜弹性实验器,用双手将试板漆膜朝上,紧压于规定直径的轴棒上,绕轴棒弯曲试板。然后以4倍放大镜观察漆膜,检查漆膜是否产生网纹、裂纹及剥落等破坏现象。以不产生上述破坏现象处的轴棒尺寸为试样柔韧性数据。 2.3.5耐温性 在80℃烘箱烘烤72h,观察涂膜是否有裂纹或脱落现象。 2.3.6耐水性

紫外光固化技术及UV压敏胶的介绍

紫外固化技术及UV压敏胶的介绍 广州市常疆商贸有限公司 https://www.360docs.net/doc/0217849700.html,/

什么是紫外光固化技术 UV固化油墨或涂料（上光油）由：液态预聚固化油墨或涂料（上光油）由液态预聚物、单体、颜料、添加剂和光活性化合物（光引发剂）混合而成。当有适当波长和光强的紫外光投射该涂层时，其中的光引发剂便分解成游离基，游离基引发预聚物和单体上的不饱和基团发生快速的加成聚合反应。上的不饱和基团发生快速的加成聚合反应由于采用的是多功能单体和预聚物，以及游离基反应（例如接枝）的化学特性（快速加成聚合），使涂层迅速转化成不可溶性交联网状结构。

3该增长键近一步反应形成类似于乙烯基溶液聚合物3. 该增长键近步反应，形成类似于乙烯基溶液聚合物的那些聚合物链。如果增长着的分子含有一个以上的双键，则就会产生交联网状结构。 例如 例如：P* + CH 2=CHOOC—COOCH=CH 2 + CH 2=CH—R—CH= CH 2游离基稀释剂（单体）预聚物→~CH 2—CH—R—CH—CH 2—CHOOC—COOHC—CH 2P |||| CH 2CH 2交联聚合物网络|| CH CH R CH —CH—CH 2—R—CH | | 4UV 体系会因紫外灯源的红外辐射而经受额外的温升 4. UV 体系会因紫外灯源的红外辐射，而经受额外的温升。

紫外（UV）光谱 注：任何一种紫外线灯，都会同时产生紫外（UV）、可见光（VL）、红外线（IR ），紫外线和红外线都不可见，其中紫外线是固化过程所需要的，而红外线则是热量的主要来源。

UV灯（高压汞灯）灯管结构

水性光固化涂料研究进展

水性光固化涂料研究进展 发表时间：2018-12-26T10:31:36.900Z 来源：《防护工程》2018年第24期作者：康森[导读] 光固化水性涂料作为一种绿色环保的新型涂料，既响应环保号召，又满足人们对高品质生活的需求 康森 PPG涂料（天津）有限公司天津 300457 摘要：光固化水性涂料作为一种绿色环保的新型涂料，既响应环保号召，又满足人们对高品质生活的需求，近年来得到大力发展。光固化水性涂料要求树脂分子同时具备：1）树脂分子在紫外光的作用下，从液态转化为固态；2）树脂分子能够溶于水或以水作为分散介质，这就要求树脂分子中须含有一定数量的不饱和基团和强亲水基团。基于此，本文主要对水性光固化涂料研究进展进行分析探讨。 关键词：水性光固化涂料；研究进展 1、前言 传统的光固化涂料不能使用相对分子质量过高的低聚物作为主体树脂，同时要加入相对分子质量较低的活性稀释剂，因此难以兼顾硬度和柔韧性。而水性光固化涂料体系是水分散性树脂体系，其黏度与低聚物的相对分子质量无关，只与固含量有关，因而在涂料配方中可使用相对分子质量较高的低聚物，同时又不必加入低分子的活性稀释剂，从根本上解决了高硬度与高柔韧性之间的矛盾。 2、光固化水性涂料的分类和组成 光固化水性涂料的分类方法很多，常见的分类有如下几种：按其固化机理分类可分为自由基光固化体系和阳离子光固化体系两大类，按其使用的光引发剂可分为水溶性体系和水分散性体系两大类，还可以根据其固体含量高低[6]和是否含多官能团丙烯酸酯（MFAs）等来进行分类。 光固化水性涂料体系由水性UV树脂或预聚体、光引发剂、助剂和水组成。其中水性UV树脂或预聚体是体系中最重要的组分，预聚物的分子结构、相对分子质量、官能团密度、Tg等直接影响着涂膜的硬度、强度、黏附性、柔韧性、耐磨性、耐水性、耐候性、耐腐蚀性等综合性能，预聚物还对光固化速度有很大影响。目前，常见的水性UV树脂主要分为以下几类：水性不饱和聚酯、水性聚氨酯丙烯酸酯、水性环氧丙烯酸酯、水性聚酯丙烯酸酯、水性丙烯酸酯化聚丙烯酸酯。 2.1水性不饱和聚酯 水性不饱和聚酯是较早用于UV固化水性涂料的原料之一，其合成方法是通过传统的多元醇和多元酸缩聚反应得到，为使聚合物具有亲水性，通常在不饱和聚酯分子链上引入亲水基团，如聚乙二醇、偏苯三酸酐或均苯四酸酐等。水性不饱和聚酯涂料成本较低，但是其光固化速度较慢，综合性能不及其他水性光固化涂料，导致其应用受到局限。 2.2水性聚氨酯丙烯酸酯 水性聚氨酯丙烯酸酯（WPUA）涂料是目前应用最广泛的UV固化水性涂料之一，兼具聚氨酯和丙烯酸酯二者的优点，具有良好的柔韧性、抗冲击性、抗张强度、耐腐蚀性、耐磨性、耐候性、附着力及手感等综合性能，其最大的特点是可通过分子设计、控制软硬段比例、控制双键和亲水基团含量，来调节预聚物的综合性能。WPUA一般是以二异氰酸酯作为硬段、聚酯二元醇或聚醚二元醇作为软段、含亲水基团的二元醇（如二羟甲基丙酸）作为扩链剂、丙烯酸羟基酯作为封端剂，通过多步缩聚反应制得。研究者通过将双羟基丙烯酸酯（PEDA）接枝到聚氨酯侧链，再用单羟基丙烯酸羟乙酯（HEA）进行封端，得到了一种新型UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯。这种方法大大提高了聚合物的双键含量，可方便地控制聚合物侧链及主链上的碳碳双键含量，进而控制固化膜的性能。测试表明：固化膜的热稳定性随碳碳双键含量的提高而提高。研究者通过原位聚合法制备出无溶剂型聚氨酯丙烯酸酯（PUA）复合乳液，并用氮丙啶对其进行改性，结果表明：氮丙啶与PUA分子链上的羧基发生开环反应，增大了分子的交联密度，改性后的树脂综合性能增强，尤其是防腐性能。刘棚滔等[14]用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）和二乙醇胺合成超支化聚氨酯核，然后用IPDI、聚醚二元醇、DMPA、1，4-丁二醇和丙烯酸羟乙酯合成线性聚氨酯，并将其接枝到超支化聚氨酯核上，最后加入丙烯酸酯，成功制备出稳定性较好的超支化聚氨酯丙烯酸酯共聚乳液。 2.3水性环氧丙烯酸酯 水性环氧丙烯酸酯是目前用量最大的UV固化水性低聚物之一。它具有原料价格低、拉伸模量高、涂膜硬度高、附着力好、光泽度高、耐化学品性能好、电绝缘性和热稳定性良好等优点，但也存在脆性和耐黄变性能差等缺点。通常由（甲基）丙烯酸与环氧树脂酯化后制得环氧丙烯酸酯，利用环氧丙烯酸酯中的羟基与酸酐（如顺酐、偏苯三酸酐、均苯四酸酐等）反应从而引入羧基作为亲水基团，再用有机胺中和得到水性环氧丙烯酸酯树脂。研究者以丙烯酸和马来酸酐为改性剂，以双酚A型环氧树脂为基体，以正硅酸乙酯为前驱体，以γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷为偶联剂，制得一种新型改性的水性环氧丙烯酸酯（WEA）/纳米SiO2溶胶复合材料，试验结果表明，固化时间为40s，最大固化度达到了88%的凝胶含量，纳米硅溶胶的加入改善了WEA树脂的热稳定性和阻燃性。 2.4水性聚酯丙烯酸酯 水性聚酯丙烯酸酯（WPEA）是水性光固化体系中较为常见且价格低廉的低聚物。它容易制备，具有色泽浅、光泽度高、柔韧性好、涂膜丰满等优点，其最大的特点是具有较低黏度，常用于丝印油墨和罩光清漆。WPEA是由相对分子质量较低的聚酯二醇经丙烯酸酯化制得，一般由聚酯端羟基与丙烯酸酯化或由聚酯端羧基与甲基丙烯酸缩水甘油酯反应而得。 2.5水性丙烯酸酯化聚丙烯酸酯 水性丙烯酸酯化聚丙烯酸酯具有价廉、易制备、耐黄变、光泽度好、涂膜丰满、附着力好等优点，一般通过含有特定基团的单体与丙烯酸系单体共聚，再与丙烯酸系单体反应，从而制得水性丙烯酸酯化丙烯酸酯。常用丙烯酸共聚引入羧基，用甲基丙烯酸-β-羟乙酯或（甲基）丙烯酸缩水甘油酯共聚引入羟基或环氧基从而进一步引入丙烯酰基团。但由于共聚过程中双键被消耗，其光固化活性较差。 3、光固化水性涂料的发展和应用 3.1光固化水性涂料的发展

光固化树脂及涂料的应用

光固化树脂及涂料的应用 一、光固化涂料概述 1.光固化涂料发展简史 紫外光固化涂料以高能量的紫外光为涂料固化的能源，通过光引发剂吸收紫外光，产生活性自由基，进而导致可光固化的树脂发生一系列聚合反应，而使涂膜固化。能量利用率高，涂料100%反应成膜，无溶剂挥发污染。可广泛应用于金属、木材、塑料、纸张、装饰板、皮革和织物的涂饰涂装。 光固化涂料首先是在木器上使用，1968年紫外光固化涂料首先由德国拜耳公司开发成功并推向市场，很快在市场快速发展和普及开来。并引起各国的高度重视。但在我国的发展经历了曲折的过程。早在70年代，一些科研院所和涂料厂商根据有限的资料，对紫外光固化涂料进行了研制。80年代初，一些涂料厂商适应板式家私的需要，纷纷推出紫外光固化涂料及相应的设备。但在当时，光固化涂料存在如下缺点:(1)光固化速度慢，需几分钟甚至十几分钟才能固化(2)流水线长，需要十几米甚至更长(3)储存时间短，即使在暗处，光固化涂料不超过3天全部胶化，只能双组分现配现用(4)紫外光灯管寿命短，，几十小时后就报废。没几年，许多紫外光固化涂料流水线停用，并陆续拆除，涂料厂商也停止生产光固化涂料。进入90年代后，人民生活水平提高，室内装饰业兴起，人们崇尚自然追求反扑归真成为一种时尚，无论酒店或是家庭陆续铺起实木地板。一开始生产的木地板都是未经涂料装饰的素地板便已上市，地板谱装后再在室内涂漆。但90年代中期以后，开始出现油漆地板，人们已不再满足铺装地板后再去买了涂料请人油漆等待干燥。于是许多地板生产厂家便纷纷涂上油漆后出售。但是地板块小数量多，油漆干燥占地大，于是寻求快速干燥地板油漆便是急需解决的问题。紫外光固化涂料在现代木器实用的涂料品种中是干速最快的漆种，因此在地板上应用便有了广阔的市场。90

紫外光固化胶粘剂粘接强度的研究结果

紫外光固化胶粘剂粘接强度的研究结果 UV(紫外光)固化胶具有固化速率快、可大面积施工和生产效率高等优点，已在电子电器、医疗器械等领域中得到广泛应用。UV固化胶的粘接强度主要与配方、被粘接材料及其表面处理技术等有关，并且UV固化胶中低聚物的选择及配方设计极其重要。其粘接强度的影响因素如下： 1、稀释单体种类对胶粘剂粘接强度的影响 通过实验得知，当稀释单体为四氢呋喃丙烯酸酯和丙烯酸异冰片酯时，相应胶粘剂的粘接强度相对较高，体积收缩率相对较低。这是由于这两种稀释单体均属于单官能团单体，并且两者侧基体积均较大，故相应胶粘剂的体积收缩率均相对较低;另外，四氢呋喃丙烯酸酯对大多数塑料(包括PC)的溶胀能力均较强，从而有利于改善相应胶粘剂与塑料间的粘接强度。综合考虑，本研究选择四氢呋喃丙烯酸酯作为UV固化胶的稀释单体。 2、偶联剂种类及用量对胶粘剂粘接强度的影响 KH-560、KH-570对胶粘剂附着力的贡献相对较大(这是由于前者分子中环氧基与PC的亲和力较好，后者分子中双键可在UV辐照下参与固化反应，故相应胶接件的剥离强度明显提高)。综合考虑，选择KH-560为偶联剂时较适宜。 通过实验可知，胶粘剂剥离强度随KH-560用量增加基本上呈先快速上升后趋于稳定态势;当w(KH-560)=1.50%时，胶粘剂的剥离强度相对最高。这是由于过少的KH-560不能完全润湿、覆盖被粘物表面，致使胶接件的剥离强度相对较低;过多的KH-560会与水在胶接界面处发生缩合反应，致使胶粘剂的剥离强度不升反降。综合考虑成本与性能因素，选择w(KH-560)=1.00%时较适宜。 3、填料种类及用量对胶粘剂粘接强度的影响 填料既可以调节体系黏度，又具有补强作用，因此填料种类对胶粘剂性能影响较大。在其他条件保持不变的前提下[如w(二官能团PUA)=64%、w(四氢呋喃丙烯酸酯)=30%、w(KH-560)=1.00%、w(填料)=2.0%和w(HCPK)=3.0%等]，通过改变填料类型来考察胶粘剂剥离强度的变化情况。 由实验可知，胶粘剂的剥离强度随填料种类不同而异;当填料为TiO2时，相应胶粘剂的剥离强度相对最低;当填料为nano-SiO2时，相应胶粘剂的剥离强度相对最高。这是由于TiO2能吸收大量UV辐射能，致使相应胶粘剂固化不完全，表现为胶粘剂的粘接强度极低;硅灰粉

紫外光固化涂料的组成成分及其行业应用范围

紫外光固化(固化)是辐射固化技术地一种，是快速发展地“绿色”新技术.紫外光固化涂料()是世纪年代开发地一种节能环保型涂料.经过紫外光照射后，它会发生光化学反应，液态地低聚物(包括单体)涂层，经过交联聚合而瞬间形成固态涂层.能得到广泛地应用和发展，是因为它具有节能环保、涂层性能优异、生产效率高等独特优点. 地组成 地主要成分包括可交联聚合地预聚物(光活性齐聚物)、活性稀释剂(光活性单体)、光引发剂、助剂(流平剂、消泡剂、消光剂、表面滑爽剂).其各自性能及研究进展如下.资料个人收集整理，勿做商业用途 齐聚物 齐聚物是光固化产品中比例最大地组分之一，是光固化配方地基料树脂，决定着固化后产品地基本性能(包括硬度、柔韧性、附着力、光学性能、耐老化等).主要包括不饱和聚酯树脂、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯，以及丙烯酸化聚丙烯酸酯等.在世纪年代末期，不饱和聚酯树脂最早被开发用作光固化齐聚物.环氧丙烯酸酯是由商品环氧树脂和丙烯酸或甲基丙烯酸酯化而制得，是目前国内光固化产业内消耗量最大地一类光固化齐聚物.它地抗化学腐蚀性、强附着力、对颜料地良好润湿性，使其在纸张涂料、木器涂料、金属底漆方面得到广泛应用.资料个人收集整理，勿做商业用途 为了突出齐聚场地性能优势，国内外对其改性方面地研究也比较多，比如胺改性环氧丙烯酸酯，引入季胺基团，其主要特点在于固化速度高、固化膜附着力增加、韧性增强，因而在丝印、平印及柔印油墨上有重要应用价值.另外还有磷酸酯改性、多元酸酐改性、硅氧烷改性、长链脂肪酸改性环氧丙烯酸酯等.聚氨酯丙烯酸酯应用地广泛程度仅次于环氧丙烯酸酯，特别是在纸张、皮革、织物等软性底材地光固化涂饰方面，发挥着至关重要地作用.但是由于它固化慢、价格相对较高，所以在光固化配方中较少作为主体齐聚物，而是作为辅助性功能树脂使用.资料个人收集整理，勿做商业用途 世纪年代末期，出现了乙烯基醚系列、环氧系列等阳离子机理固化成膜地齐聚物，即非丙烯酸酯齐聚物，这类齐聚物地固化不受空气中氧地阻聚作用地影响，固化速度快，发展较快.人们已合成了既有自由基固化机理地丙烯酸酯基团，又有氧离子固化机理地乙烯基团地杂化齐聚物.随着地不断发展以及人们环保意识地不断增强，各种水性齐聚物不断出现.有研究论文报道了用于光固化水性涂料地不饱和聚酯.等人报道了以不同多元醇和多元酸合成地聚酯丙烯酸酯，认为要获得好地水溶性，必须至少有～地亲水性基团，其相对分子量在，固化产物具有较好地耐溶剂性和耐水性.资料个人收集整理，勿做商业用途 光活性单体 传统地溶剂型涂料通常需加入有机溶剂，以起到调节黏度地作用，这些有机溶剂一般不参与成膜反应，在成膜时挥发到空气中会造成环境污染.而在光固化体系中，光活性单体(活性稀释剂)不但起到调节体系黏度地作用，而且通常都能参加固化成膜反应，很少挥发到空气中，赋予了体系环保特性.按分子中含有地反应性基团，活性稀释剂分为单官能度、多官能度活性稀释剂.研究了官能度对其聚合速率地影响，结果表明：官能度越大，固化速度越快，交联程度越高.资料个人收集整理，勿做商业用途 目前应用最广泛地活性稀释剂是(甲基)丙烯酸酯类，其已经发展为第三代活性稀释剂，具有高反应活性、低收缩率等优点.资料个人收集整理，勿做商业用途 光引发剂 光引发剂是地关键组分，其作用是产生引发固化反应地活性基团.一般分为自由基聚合光引发剂和阳离子聚合光引发剂.阴离子光引发剂地研究较少，尚未发现商业应用报道.自由基光引发剂分为裂解型和夺氢型两大类.裂解型自由基光引发剂多以芳基烷基酮衍生物为主，如苯偶姻衍生物、苯偶酰缩酮衍生物、二烷氧基苯乙酮、一羟烷基苯酮、一胺烷基苯酮等，其

紫外光固化胶粘剂综述及应用

紫外光固化胶粘剂综述及应用 紫外光固化是辐射固化的一类，辐射固化是利用电磁辐射，如紫外线（UV）或电子束（EB）照射涂层，产生辐射聚合、辐射交联和辐射接技等反应。迅速将低分子量物质转变成高分子量产物的化学过程，固化是直接在不加热的底材上进行的，体系中不含溶剂或含极少量溶剂，辐照后液膜几乎100%固化，因而VOC（挥发性有机化合物）排放量很低。因此，自60年代末以来，这一技术在国际上得到飞速发展，其产品在许多行业都得到广泛应用。 一、概述： 紫外光固化是辐射固化的一类，辐射固化是利用电磁辐射，如紫外线（UV）或电子束（EB）照射涂层，产生辐射聚合、辐射交联和辐射接技等反应。迅速将低分子量物质转变成高分子量产物的化学过程，固化是直接在不加热的底材上进行的，体系中不含溶剂或含极少量溶剂，辐照后液膜几乎100%固化，因而VOC（挥发性有机化合物）排放量很低。因此，自60年代末以来，这一技术在国际上得到飞速发展，其产品在许多行业都得到广泛应用。 １、分类： 辐射固化按应用可分为辐射固化胶粘剂、辐射固化涂料、辐射固化油墨。按所用的辐射源可分为紫外（UV）光固化、电子束（EB）固化、可见光固化。如下图（1）、（2）。 2、紫外光基本知识： 紫外线（简称UV）是属于电磁波辐射的一段，电磁波谱包括无线电波、红处线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，波长范围从10-14米至106米，如图３所示。紫外线只其中很窄的一段，波长范围为10~400nm（nm：纳米，1nm=10-9 m）可划分为长波紫外线（UVA）、中波紫外（UVB）、短波紫外线（UVC）、超短波紫外线。波长越短，能量越强，穿透能力越弱。 长波UVA，波长介于320~400nm，具有较强的穿透能力，能穿透玻璃，这一波段的紫外线能量与多数化学键能相当，容易引光化学反应，通常用于光固化的即是UVA。

紫外固化胶粘剂作用机理及研究进展

紫外固化胶粘剂作用机理及研究进展 摘要：阐述了UV胶（紫外固化胶粘剂）的作用机理、应用现状和新的研究进展。 关键词：UV固化；胶粘剂；研究进展，结构胶，发展前景。 1.前言： 紫外线胶又称无影胶、光敏胶、UV胶，它是指必须通过紫外线光照射才能固化的一类胶粘剂，它可以作为粘接剂使用，也可作为油漆、涂料、油墨等的胶料使用。紫外线固化技术，被认为是一种环境友好的绿色技术，近些年取得了快速发展，主要应用于涂料、油墨、胶粘剂等领域。在辐射固化领域中，UV固化胶粘剂虽然所占的比例仅为1%，但发展却是最为迅速的。UV固化胶粘剂中，结构性UV胶约占UV胶的20%。 近年来，自由基和阳离子引发体系、杂化引发体系以及双重固化体系都有大量研究报道，有很多成果应用于时间。预聚物和活性稀释单体的种类及质量都有很大提高，这些都促进了辐射固化胶粘剂的发展。 2.作用机理 粘结机理：人们对粘结机理进行了大量的研究，提出了很多粘结理论，其中主要有以下5种。 ①机械理论 机械理论认为，胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内，并排除其界面上媳妇的空气，才能产生粘接作用。 ②吸附理论 吸附理论认为，粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的。粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力。胶粘剂与被粘物连续接触的过程叫浸润，要使胶粘剂润湿固体表面，胶粘剂的表面张力应小于固体的临界表面张力，胶黏

剂进入固体表面的凹陷与孔隙就形成良好润湿。 ③扩散理论 扩散理论认为，粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子扩散产生的。当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长脸大分子聚合物时，扩散理论基本是适用的。 ④经典理论 经典理论又称为双电层理论，由于在胶粘剂与被粘物界面上形成双电层而产生了静电引力，即相互分离的阻力。当胶粘剂从被粘物上剥离时有明显的电荷存在，则是对该理论有力的证实。但经典理论无法解释性能相同或相近的聚合物之间的粘接。 ⑤弱边界层理论 弱边界层理论认为，当粘接破获被认为是界面破坏时，实际上往往是内聚破坏或若边界层被破坏。 固化原理：UV固化材料中的光引发剂（或光敏剂）在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联和接枝化学反应，使粘合剂在数秒内由液态转化为固态。 3.结构型UV胶的组成与传统结构胶的比较 结构型紫外线固化胶粘剂的固化属于光引发的自由基，其基本组成为：基础聚合物，即光交联性聚合物（相对分子质量一般在1000~5000）；光聚合性单体，即单体或活性稀释剂（常带有可自由基聚合的乙烯基官能团）；助剂，如阻聚剂（或稳定剂）、着色剂、触变剂、增粘剂、填充剂、增塑剂等；光引发剂，在紫外光照射下可产生活性自由基。 光交联性聚合物对UV固化胶粘剂的性能有决定性的影响，主要有聚酯类，聚醚类，环氧类，氨基甲酸酯类（甲基）丙烯酸酯等。合理选择光交联性聚合物，可以满足不同使用要求和不同性能紫外线固化胶的要求。配方设计时，要综合平衡胶液固化前的工艺性、稳定性以及固化物的特性和价格。 经过配方设计，结构型UV固化胶可以达到传统结构胶的各种性能。而室温固化环氧结构胶10~120min初固，7d才能达到最高强度；第二代丙烯酸酯结构胶1~30min 初固，24h才能达到最高强度；结构型UV胶1~5s初固，1h即可达到最高强度，可以满足自动化生产线节奏的需要，这是其他类结构胶无法比拟的。

光固化涂料

光固化涂料 田科基 （北京化工大学材料学院2011012035） 摘要：光固化涂料是1种新型的绿色环保节能型涂料．近几年发展很快。本文介绍了光固化涂料的基础理论、各个组成部分、国内外的近期发展、研究现状及其应用。 关键词：光固化涂料；UV；光引发剂 The Photo Curing Coating Tian keji （BUCT College of materials 2011012035）The photocuring coating is a kind of functional curing coating which is called as an environmental-friendly green product . It is developing fast in current years. The basic theory , compositions of the photocuring coating , its application and the latest development were reported. Keywords : photocuring coating ; UV ;photoinitiator 引言 光固化涂料是1种受光线照射后，能在较短的时间内迅速发生物理和化学变化的高分子物质，与传统的自然干燥或热固化涂料相比，能量利用率高、适用热敏基材、无污染、成膜速度快、涂膜质量高[1]和适合连续化大生产的涂料品种，符合当前世界各国日益重视环保的要求，被誉为环境友好型涂料。其固化光源一般为紫外光(UV)、电子束(EB)和可见光[2]…，由于电子束固化设备较为复杂且成本高，而可见光固化的材料又难以保存，因此，目前最常用的固化光源依然是紫外光[3]。 自从20世纪60年代德闰Bayer公司开发了第一代紫外光同化涂料以来，光固化涂料技术上不断成熟，原材料、品种、性能不断发展。早期的光固化涂料主要应用于木器涂装，而现在所适用的基材已扩展至纸张、塑料、金属、石材、水泥、织物、皮革等；涂料的外外观也由最初的高光型，发展出亚光型、磨砂型、金属闪光犁、珠光型、烫金型、纹理型等；适宜涂装方式包括淋涂、辊涂、喷涂、浸涂、丝印、胶印、柔印、凹印等。 1、光固化涂料的固化原理[4] 光固化涂料的固化过程为聚合交联过程,光固化光源照射光固化涂料后,将激发、分解涂料体系中的光引发剂而生成游离基(其中含有活性自由基和活性阳离子)： AB―AB*(光引发剂吸收光能最后成为激发态)

净味光固化涂料的制备研究

净味光固化涂料的制备研究 紫外光固化涂料具有环保、能耗低、经济效益低、产品性能好等优点,在对环保要求日益严格的当下具有非常大的技术优势和发展潜力。与传统溶剂型涂料相比,光固化涂料因使用的UV低聚物和活性稀释剂含有不饱和双键,因此可以参与固化反应,从而能够大大较少溶剂的挥发,降低体系的VOC(挥发性有机化合物)和气味。 但光固化涂料并没有实现完全零VOC,其产品的VOC来源的一部分可能是由于体系没有实现完全光固化,导致涂料的原料有所残余,另一部分可能是来源于光引发剂的经光照产生的小分子裂解产物。本课题通过制备大分子改性羟基酮光引发剂,光固化体系单因素分析实验和正交实验确立了制备净味光固化涂料的最佳配方。 本文首先通过异氰酸酯预聚物改性小分子α-羟基酮光引发剂(1173、184、2959),制备出了高活性大分子量的改性光引发剂,实验发现,改性光引发剂184 是三种改性光引发剂中光引发效率最高。光引发剂的最佳用量为3%,光引发效率最高,最终的双键转化率达90%以上。 本文通过实时红外和实时紫外的方法研究了外界条件(固化时间、光强、光引发剂浓度)对体系固化动力学的影响。实验发现,固化反应的转化率随照射时间增长先快速增长后逐渐趋于平缓,固化的聚合速率随照射时间先增加而下降。 在一定的光强范围内,紫外光强与体系的固化程度有一定的对应关系,较高照射强度下,体系可能获得更高的双键转化率和固化效率,但是过高的强度往往适得其反,体系的转化率下降。利用Excel的规划求解,对改性光引发剂的光分解动力学进行模拟研究,计算出了动力学方程为:-d[I]/dt=kd[I]n,其中反应级数

为1.59,分解速率常数为2.48,说明改性光引发剂1173的分解动力学符合1.59级动力学。 本文分别对UV涂料体系中原料种类、复配、用量等因素对涂料体系的VOC、气味及漆膜的综合性能影响进行研究。在正交实验设计和漆膜性能的极差分析基础上,明确了净味光固化涂料的最优配方:聚酯丙烯酸树脂:聚氨酯丙烯酸树脂比例为=4:1,TPGDA22%,EO-TMPTA7%,改性光引发剂2%,该配方获得的涂料漆膜性能均较佳,涂料VOC为4.01%,漆膜VOC为0.43%,硬度2H,附着力1级,耐冲击45cm,柔韧性6mm,固化膜外观平整均匀,光泽度98,耐化学溶剂性优异。 论文通过制备大分子光引发剂和配方优化,解决了紫外光固化涂料中因残留UV低聚物、残留活性稀释剂或光引发剂裂解产物导致的光固化体系的VOC和气味问题,制备出的净味光紫外光固化涂料,具有储存稳定性好、好施工和漆膜性能优异等特点,具有广泛的应用前景。

紫外光固化涂料的组成及研究_周晓燕

作者简介:周晓燕,女,硕士研究生,从事紫外光(UV)耐磨涂料的研究与开发。 紫外光固化涂料的组成及研究 周晓燕1 马家举2 江 棂2 (1.化学工业第二设计院宁波工程有限公司,315040; 2.安徽理工大学化学工程系,232001) 摘 要 介绍了U V 光固化涂料用齐聚物、单体、光引发剂以及助剂的开发。描述了U V 阳离子固化、混杂固化用齐聚物、单体和光引发剂的作用,以及U V 光固化涂料用助剂和改性树脂的应用。展望了U V 光固化涂料的国内外市场发展前景。 关键词 光固化涂料,齐聚物,单体,光引发剂,助剂 Research and composition of UV curable coatings Zhou Xiaoyan 1 M a Jiaj 2 Jiang Ling 2 (1.Ningbo Engineering Co.,Ltd.,Second Design Institute of Chemical Industry,315040) (2.Anhui University of Science and Technology,232001) Abstract T he dev elopment of the oligo mers,mo nomers,photoinitiators and additives used in U V curable coatings is introduced.T he oligo mers,monomers and pho to initiato rs used in UV cationic cur ed,hybrid cured and applicatio n of additives and resin modified U V curable coating are described.T he fature development tendency for mar ket at home and abroad are pre view ed. Key words U V curable coating s,oligomer,monomer ,photoinitiator,addit ives 齐聚物、单体和光引发剂是光固配方的基本组成。U V 辐射固化的主要反应过程是由辐射引起光引发剂分解,生成的活性自由基引发单体/齐聚物聚合交联。因此,光引发剂的引发效率对配方的成本及光固化速率的影响致关重要。齐聚物组成了固化膜交联网状结构的骨架,它是产品理化性能的主要决定因素。多官能团单体一方面对组分起到稀释作用,提高可加工性能,另一方面对光固化体系的聚合速率影响很大。 1 齐聚物 当前在U V 固化领域,主要是开发低粘度、高速固化、具有特殊功能性的齐聚物。开发低粘度齐聚物可减少配方中对皮肤有刺激作用的稀释单体用量;而特殊功能性齐聚物的开发主要是改善其物理、化学性能。除了传统的丙烯酸酯类齐聚物、环氧和乙烯基醚类化合物外,近年还开发了一些新型或功 能性齐聚物。 1 1 环氧有机硅光敏齐聚物 由于聚硅氧烷具有良好的疏水性,低表面能及优良的抗紫外线能力,研究环氧聚硅氧烷光敏树脂的阳离子光固化,可望获得在无惰性气体保护条件下具有固化速度快、表面性能好、物理机械性能优良的上光、封装、涂层等材料,在电子、光纤通讯等高科技领域获得应用。黄毓礼等[1,2]合成了具有高感光性含硅丙烯酸酯化合物ANS 和环氧有机硅光敏齐聚物,如图1所示。 图1 环氧有机硅光敏齐聚物 图2 硅氧烷环氧树脂 第31卷第7期化工新型材料Vol 31No 72003年7月 N EW CHEM ICAL M AT ERIAL S July 2003

UV胶紫外光固化胶优缺点与操作事项

UV胶（紫外光固化胶）优缺点与操作事项 产品特点 UV胶适用范围极广、塑料与各种材料的粘接都有极好的粘接效果；粘接强度高、通过破坏试验的测试可达到塑料本体破裂而不脱胶，东莞天诺科技TN-231UV胶可几秒钟定位、一分钟达到最高强度、极大地提高了工作效率；固化后完全透明、产品长期不变黄、不白化；对比传统的瞬干胶粘接、具有耐环测、不白化、柔韧性好等优点；P+R按键（油墨或电镀按键）破坏实验可使硅橡胶皮撕裂；耐低温、高温高湿性能极优；可通过自动机械点胶或网印施胶、方便操作。 优点 环境/安全 ●无VOC挥发物，对环境空气无污染； ●胶粘剂成分在环保法规中限制或禁止的比较少； ●无溶剂，可燃性低 经济性 ●固化速度快，几秒至几十秒即可完成固化，有利于自动化生产线，提高劳动生产率 ●固化后即可进行检测以及搬运，节约空间 ●节省能源，例如生产1g光固化压敏胶的所需能量仅需相应水性胶粘剂的1%，溶剂型胶粘剂的4%。可用于不宜高温固化的材料，紫外光固化所消耗的能量与热固化树脂相比可节约能耗90% ●固化设备简单，仅需灯具或传送带，节约空间 ●单组分系统，无需混合，使用方便 相容性 ●对于温度，溶剂和潮湿敏感的材料可以使用 ●控制固化，等待时间可以调整，固化程度可以调整 ●可以重复施胶多次固化 ●紫外灯可以容易地安装在已有的生产线，不需较大改动

●原料成本高，不含低成本的溶剂和填料，胶粘剂价格高 ●紫外光对某些塑料或半透明材料穿透力较弱，固化深度有限，可固化产品的几何形状受到限制，不透光的部位及紫外光照射不到的死角不易固化 ●一般的UV胶只能粘接透光材料，粘接不透光材料需要配合其他技术，例如光延迟（阳离子）固化，光热双固化，光－湿气双固化等。 操作原理 无影胶上胶过程无影胶又叫紫外线胶水，它必须是通过紫外线照射到胶液的前提下才能固化，也就是无影胶中的光敏剂与接触到紫外线会与单体相接合，理论上没有紫外线光源的照射下无影胶几乎永远不固化。 紫外线的来源有自然日光和人造光源两种。紫外线越强固化速度越快一般固化时间在10－60秒不等。对于自然日光而言，晴朗的天气阳光中的紫外线会比较强固化速度越快。但是，没有强烈阳光时只能用人造紫外线光源了。人工紫外线光源的种类很多，功率差异也非常巨大，小功率的可以小到几瓦，大功率的可以达到上万瓦。 不同厂家生产的无影胶或不同的型号固化速度不同。用于无影胶必须被光照射才能固化，因此用于粘接的无影胶一般只能粘接透明的两个物件或其中之一必须是透明的，以便是紫外线光可以透过而照射到胶液上面。 操作指导 1、将被粘接的两物体有一个是透明的且表面清洗干净、干燥并无油脂； 2、将UV无影胶涂在其中的一个表面上，合拢两平面，用合适波长（通常为365nm －400nm）及能量的紫外灯或照明用高压汞灯进行照射，光照时要从中央向周边，并确认光线确实能照透至粘合部位； 3、建议光照6s左右、初步定位时，去除工件上剩余胶水再重新光照至完全固化； 4、固化时间应根据不同的备战材料、胶厚、紫外线强度的不同而有所区别。建议用户购置紫外线强度测试仪，粘接前作光线强度测试以减少废品率； 5、气温对胶水的活性也有少许影响，气温低时固化时间应适当延长； 6、操作时不应用力挤压和反复磨擦需粘接的材料，并建议使用固定工具； 7、塑料粘接时，应考虑塑料中的紫外线吸收剂的含量，偏高的含量将严重影响紫外线的透过率，因而也对胶水的固化效率产生明显的影响，甚至导致胶水无法