影响UV附着力的因素
UV固化涂料固化速度的影响因素分析
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。
uv涂层应力
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涂装常见不良原因分析及改善对策
7.涂料批次更换，原油光泽差异
7.通知供应商重新调整涂料
8.喷房或烤箱的温湿度不稳定
8.稳定喷房和烤箱的温湿度
9.涂料性能问题（如底漆+印刷+面漆） 9.在喷面漆之前增加一层primer
1.素材来料不良
1.把不良素材挑选出来同时通知成型改善
2.轨道内有异物凸起
2.对轨道进行确认清理
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划伤
3.自动线立杆变形导致两立杆产品相互碰 3.修理或更换变形的立杆
高导致容剂挥发过快
第一段的温度
1.喷幅太小
1.适当增大喷幅
2.喷枪位置、角度不佳
2.调整喷枪位置、角度
3.泵浦或喷枪压力不稳定
3.确认稳定泵浦或喷枪压力
4.涂料粘度变高
4.定时确认涂料粘度并保证其稳定
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色差
5.喷涂膜厚不均匀
5.定期检查产品湿膜状态及膜厚，并同底漆首
6.原油搅拌不均匀
件进行颜色对比
1.涂料吐出量过大 2.喷涂距离过近 4 积漆（挂 3.涂料粘度太低 流） 4.喷幅太小 5.喷枪位置、角度不佳 6.泵浦或喷枪压力突然增大
1.涂料吐出量太小或喷枪被堵 2.喷涂距离太远 5 少油（漆 3.涂料粘度太低 薄） 4.喷幅太宽 5.喷枪位置、角度不佳 6.泵浦或喷枪压力突然降低
改善方法
1.降低压缩空气压力 2.更换合适的空气帽或喷嘴 3.缩小喷涂距离 4.适当降低涂料粘度
4.如NO.2/3项无法改善，需先对素材进行打磨
牙边
1.根本原因为素材问题
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披锋
2.擦拭不到位
3.喷涂膜厚不够
1.成型调机改善或对素材进行打磨处理 2.增加擦拭力度和次数并进行检查 3.适当增加喷涂膜厚或调整涂料粘度
UV涂料基本知识-UV涂料各项性能及其影响因素
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油墨固化机理与设备操作考核试卷
C.固化温度
D.所有上述因素
19.在操作UV固化设备时，以下哪个行为是不允许的？（）
A.带手套操作
B.直视UV光源
C.保持设备清洁
D.使用合格的油墨
20. UV油墨在固化过程中，活性自由基的主要作用是什么？（）
A.使油墨颜色变深
B.引起油墨的交联反应
C.降低油墨粘度
D.提高油墨的附着力
二、多选题（本题共20小题，每小题1.5分，共30分，在每小题给出的四个选项中，至少有一项是符合题目要求的）
7. UV油墨在固化过程中，活性自由基的作用是引发交联反应。（）
8. UV固化设备的冷却系统主要目的是降低设备温度。（）
9. UV油墨固化后的产品可以直接暴露在阳光下。（）
10. UV固化设备的维护主要包括清洁灯管和检查电源。（）
五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）
1.请简述UV油墨固化的基本原理，并说明影响固化效果的主要因素有哪些。
10. ABCD
11. ABC
12. ABC
13. ABCD
14. ABCD
15. ABC
16. ABC
17. ABCD
18. ABC
19. ABCD
20. ABCD
三、填空题
1.紫外线
2.紫外线
3.固化速度
4.磨砂/打毛
5.水冷系统、气冷系统
6.紫外线
7.改善
8.时间
9.光照
10.清洁
四、判断题
1. ×
A.油墨固化不完全
B.油墨颜色偏差
C.油墨流动性差
D.设备温度异常
7. UV固化设备操作前需要检查的项目有哪些？（）
A.设备电源
UV塑料涂料-UV低聚物和单体的选择
Tensile stress (psi)
12000 10000
8000 6000
CN963 Tensile = 7,783 psi Elongation = 6.6% 1% Modulus = 143,848 psi Energy = 0.0563 ft-lbf
4000
2000
0 0 20 40 60 80 100 120 140
5－10
5－10 1－3 0.5 左右 60 左右 100
原料选择 CN9006，CN9010， PRO8122A CN965，CN981， CN929，CN944B85 SR238，SR306，SR506 Irgacure 184，1173
EFKA 3299
（2）塑料基材的厚涂UV面漆
性能要求：
产品描述 二官能团聚氨酯丙烯酸酯 二官能团聚氨酯丙烯酸酯 三官能团聚氨酯丙烯酸酯 用SR238混合的三官能团聚氨酯丙烯酸酯 用SR256混合的三官能团聚氨酯丙烯酸酯 用SR306混合的三官能团聚氨酯丙烯酸酯
建议配方：
组成 六官能聚氨酯丙烯酸
二官能聚氨酯丙烯酸酯
单体 光引发剂 流平剂 溶剂 合计
含量(wt%) 20－25
Tensile strain (%)
产品种类
产品代号
二官能聚氨酯丙烯酸 CN966J75
酯
CN973
CN973J75
聚酯丙烯酸酯
CN9782 CN710
CN704
高抗刮性能（0000钢丝绒来回擦10次，没有痕迹）
产品代号
CN 133 CN 2303 CN 9006 CN968 CN975 CN985 SR 444 SR 368 SR 295 SR 399 SR 399LV
uv打印机打印效果差可能是这些原因
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涂料技术
是常被采用的检验硬度的方法。检测按GB/T6739-1996进行。值得注意的是，检测 硬度只能按标准以马口铁板作为基材，而用铅笔在任一被涂物上测涂层硬度是不科 学的，其结果不能做为仲裁依据。
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UV涂层（干膜）性能及影响因素
低表面能的PE﹑PP﹑PTFE等基材直接涂覆很難獲得較好的附著力﹐一般在涂
裝之前都需對其進行適當表面處理﹐改善表面極性﹑濕度及表面交聯和強度。這些 方法主要包括化學處理﹑火焰和熱處理﹑等離子處理﹑光化學反應處理等 涂料對塑料基材的润濕能力
涂料配方中選用合適的活性稀釋劑和润濕助劑才能有效的提升涂料的附著力而又不 起副作用。
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四. UV涂料性能檢測
1、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。
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二﹑UV固化原理
光化学基础 紫外线的波长 通常在5～400 nm，见图1。 但对光源来说 很难保证能 提供单色光， 即使是单色光也 很难控制在较窄
的波长范围内，即使使用滤透片。
图2是常见的2种UV灯光源的波长分布情况。 对半导体最常采用的是365nm为吸收峰 的UV膜，在此波长范围内的紫外光最能 有效使粘附层的胶变性失去原先的粘性， 与此波长相差越大则对胶的改性作用越弱。 在生产中，一般选用低电压、光源辐射均匀、
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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。