400紫外光固化涂料解析
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。
光固化金属涂料的不良反应和解决办法有哪些
光固化金属涂料的不良反应和解决办法有哪些光固化金属涂料是一种使用紫外线或电子束进行固化的金属涂料。
这种涂料具有许多优点，如快速固化、环境友好等。
然而，它们也会产生一些不良反应，如黄变、起泡、发粘等。
本文将探讨这些不良反应的原因，并探讨几种解决方法。
不良反应的原因：1.清洁度不足金属涂料的质量与涂抹表面的清洁度有很大关系。
如果表面没有彻底清洁，会残留油脂、灰尘和其他杂质，这些物质会影响涂料的附着力和固化性能。
2. UV灯能量不均匀UV灯的质量与光强也会影响涂料的固化效果。
如果UV灯照射不均匀或光强不足，会导致涂料无法完全固化，形成粘性。
光固化涂料是由不同的化合物混合而成的。
如果化合物的选择不当，可能会导致固化速度不足，或不良的化学反应，从而导致涂料变色，产生气泡等不良反应。
解决方法：1. 清洁表面清洁表面是保证涂料质量的关键。
使用能够去除污垢的清洁剂和工具，将表面洗涤干净，以确保涂料与表面完全接触，并形成良好的附着力。
2. 正确使用UV灯如果涂料受到紫外线的不均匀或不足的照射，可能会导致涂料无法固化。
因此，必须确保UV灯适合固化不同类型的涂料，并将UV灯设置到合适的位置。
在使用光固化涂料时，请确保了解不同化合物的性质和相互作用。
这将有助于确定哪些化合物可以搭配使用。
4. 适时更换涂料使用寿命长的金属涂料可能会导致不良的化学反应，从而导致黄变和气泡产生。
适时更换涂料，可以有效解决这些问题。
总结：光固化金属涂料具有许多优点，但也会产生一些不良反应。
通过保持表面干净，正确使用UV灯，检查涂料成分并适时更换涂料，可以解决大部分不良反应。
因此，生产和使用光固化金属涂料时，需要注意这些点，以获得最佳效果。
光固化木器涂料的固化速度影响因素
光固化木器涂料的固化速度影响因素光固化木器涂料是目前市场上很流行的一种涂料，它通过紫外光的反应来使涂料快速干燥固化，所以广受人们的喜爱。
但是，光固化涂料的固化速度会受到很多因素的影响，下面我们来逐一解析。
一、光源功率
光源的功率直接影响光固化速度，功率越大，光线越强，会加速涂料的固化。
因此，选择合适的光源是至关重要的。
二、UV波长
UV波长也是影响固化速度的关键因素。
UV光线波长越短，束缚上，涂料中的各种反应较强，固化也越快。
目前市面上广泛采用的是波长为365nm的UV光源。
三、涂料配方
光固化涂料的配方也会影响其固化速度。
在配方中添加合适的光引发剂，可以引发光固化涂料更早的反应，同时还可以对其进行调节和控制。
四、温度
温度是影响固化速度的重要因素之一。
温度越高，反应速度越快，固化速度也会相应加快。
但是要注意控制好温度，过高的温度可能会破坏涂料的质量。
五、光源与涂料距离
光源与涂料的距离也会影响固化速度。
光源距离涂料过远，可能会对光散射造成影响，使得涂料反应速度降低。
因此，应该根据实际情况确定光源与涂料的距离。
光固化木器涂料的固化速度影响因素有很多，以上几点只是其中的一些关键因素。
对于生产厂家和使用者来说，要注意选择合适的光源、配方和温度，控制好涂料和光源之间的距离，才能更
好地发挥光固化涂料的优势，使其在工业生产和家居装修中更加广泛地应用。
uv涂料产品说明
UV涂料产品说明一、UV涂料的定义UV涂料是一种特殊的涂料，其固化过程是通过紫外线（UV）照射，而非传统的空气干燥或热气烘干。
UV涂料具有快速固化、高硬度、高光泽度等优点，广泛应用于木材、塑料、金属等各种材料的涂装与保护。
二、UV涂料的特点与优势1.快速固化：UV涂料在紫外线照射下几秒钟内即可完全固化，大大提高了生产效率。
2.高硬度：固化后的UV涂料具有出色的硬度和耐磨性，可以有效保护被涂物表面不受划痕或磨损。
3.高光泽度：UV涂料能形成光滑、高光泽度的表面，使被涂物具有更美观的外观。
4.环保性：由于UV涂料不含溶剂，不需挥发干燥，因此不会产生有害气体排放，符合环保要求。
5.多样化选择：UV涂料可根据需求选择不同的配方和颜色，适用于各种不同材料和用途的涂装需求。
三、UV涂料的应用领域1. 木材涂装木材涂装是UV涂料的主要应用领域之一。
其优势在于快速干燥、高硬度、防水防潮等特点，使得木制家具、地板、门窗等涂装后具备出色的性能和耐久性。
2. 塑料制品UV涂料在塑料制品领域也有广泛应用。
其固化速度快、附着力强，可用于塑料模具、电子产品外壳等的表面涂装，提升产品的外观质感和耐久性。
3. 金属涂装UV涂料对金属具有良好的附着力和耐磨性，可用于金属制品的外观涂装，如汽车零部件、电器外壳等，提升产品的美观性和耐用性。
4. 纸张涂装UV涂料也可用于纸张涂装，如书刊封面、印刷品等。
其快速干燥特性使得纸张涂装后即可立即进入后续加工，提高生产效率。
四、UV涂料的应用步骤1.表面处理：确保被涂物表面干净、平整，去除油污和杂质。
2.涂装准备：将UV涂料充分搅拌均匀，调节粘度和固化时间，选择合适的刷涂、喷涂工艺。
3.涂装施工：使用适当的工具将UV涂料均匀涂布在被涂物表面，避免涂层厚度不均。
4.UV照射：将涂布好的被涂物放入UV照射设备中，通过紫外线照射使其迅速固化。
5.后续处理：固化后的涂层可根据需要进行打磨、抛光等后续处理，提升涂层质量和光泽度。
光固化涂料
光固化涂料产品简介：光固化涂料（UVCC）又称紫外光（UV）固化涂料，是辐射固化涂料的一种，主要指在光照射下可以迅速交联固化成膜的一类新型涂料，因其高效涂装和环境友好等特征，已在涂料行业得到广泛应用。
与溶剂型涂料相比，光固化涂料具有固化速度快、物挥发性溶剂、节约能源、费用低、可自动化生产等特点。
自从20世纪60年代德国Bayer公司开发了第一代紫外光固化涂料以来，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；涂料的外观也由最初的高光型，发展出亚光型、磨砂型、金属闪光型、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。
原理：UV涂料即紫外光固化涂料，紫外光固化涂料经紫外光照射后,首先光引发剂吸收紫外光辐射能量而被激活,其分子外层电子发生跳跃,在极短的时间内生成活性中心,然后活性中心与树脂中的不饱和基团作用,引发光固化树脂和活性稀释剂分子中的双键断开,发生连续聚合反应,从而相互交联成膜。
化学动力学研究表明,紫外光促使UV涂料固化的机理属于自由基连锁聚合。
首先是光引发阶段;其次是链增长反应阶段,这一阶段随着链增长的进行,体系会出现交联,固化成膜;最后链自由基会通过偶合或歧化而完成链终止。
特性：(一) 光固化涂料的优点1) 节约能源，不需要烘烤，固化成膜所消耗的紫外光或电子束仅在瞬间，所以生产过程中只消耗极少的电力。
2) 无溶剂或溶剂用量很低。
3) 固化速率快，一般是零点几秒到十秒，大大缩短操作工时；适于高速生产线，生产速率快。
4) 漆膜性能好，丰满度及光泽尤其突出，具有良好的抗摩擦、抗溶剂、抗污染性能。
5) 对热敏感的材料具有较好的施工性能。
(二) 光固化涂料的缺点1) 电子束固化设备投资大。
2) 对几何形状复杂的构件固化困难。
3) 加油颜料的色漆应用紫外光固化工艺尚有一定的困难。
uv光固化涂料中紫外光吸收剂的选择
UV光固化涂料在各种工业领域中具有重要的应用价值，其中紫外光吸收剂作为一种重要的添加剂，对于涂料的性能和稳定性起着至关重要的作用。
选择合适的紫外光吸收剂对于涂料的性能提升和使用寿命延长至关重要。
本文将着重探讨UV光固化涂料中紫外光吸收剂的选择问题，包括选择的原则、影响因素以及常见的紫外光吸收剂种类等内容。
1. 选择原则在选择UV光固化涂料中的紫外光吸收剂时，首先要考虑的就是其吸收波长的选择。
紫外光的波长范围很广，一般可分为UV-A（315-400nm）、UV-B（280-315nm）和UV-C（200-280nm）三种波长，因此需要根据涂料所需的具体波长范围来选择合适的紫外光吸收剂。
2. 影响因素紫外光吸收剂的选择还受到一些其他因素的影响，比如其吸收效率、热稳定性、对涂料的影响等。
吸收效率是指紫外光吸收剂对紫外光的吸收能力，吸收效率越高，说明其在涂料中的作用越强；而热稳定性则是指紫外光吸收剂在高温环境下的稳定性能，这对于涂料在使用过程中的稳定性和耐久性都有重要影响。
3. 常见的紫外光吸收剂种类（1）苯酚醛类紫外光吸收剂苯酚醛类紫外光吸收剂具有较高的吸收效率和热稳定性，适用于高要求的UV光固化涂料中。
但是其价格较高，且对涂料的影响较大，需要谨慎选择和使用。
（2）苄基类紫外光吸收剂苄基类紫外光吸收剂具有较低的价格和较好的热稳定性，适用于一般要求的UV光固化涂料中。
但是其吸收效率相对较低，需要根据具体的应用需求进行选择。
（3）二苯乙烯类紫外光吸收剂二苯乙烯类紫外光吸收剂是目前应用较为广泛的一种紫外光吸收剂，具有较好的吸收效率和热稳定性，适用于大多数UV光固化涂料中。
其价格也相对较为合理，是一种性价比较高的紫外光吸收剂。
4. 结语在选择UV光固化涂料中的紫外光吸收剂时，需要综合考虑其吸收波长、吸收效率、热稳定性以及对涂料的影响等因素。
在具体应用中，可以根据涂料的特性和要求来选择合适的紫外光吸收剂，以确保涂料具有良好的性能和稳定性。
简介紫外光固化木器涂料
简介紫外光固化木器涂料一、光固化涂料的组成目前尽管光固化涂料品种繁多，性能各异，但其主要成份一般包括光引发剂，活性稀释剂，反应性低聚物，各种颜、填料以及能改善漆膜性能的辅助添加剂等。
1、光引发剂光引发剂因产生的活性中间体不同，可分为自由基型光引发剂和阳离子型光引发剂两类。
自由基型光引发剂因产生自由基的作用基理不同，又可分为裂解型光引发剂和夺氢型光引发剂两类，如我们常用的1173等就属于裂解型，夺氢型光引发剂包括二苯甲酮或杂环芳酮类化合物，与夺氢型光引发剂配合的助引发剂为叔胺基化合物，如我们常用的活性胺等。
光引发剂在涂料配方中所占比例量小（通常为3%~10%左右），但所起作用非常关键，光固化涂料配方中，如果缺少它，光固化反应将无法进行。
2、活性稀释剂活性稀释剂在光固化涂料中除了具有稀释作用，调节体系粘度外，还要参与光固化反应，影响涂料的光固化速度和漆膜的力学性能，在结构上它是具有光固化基因的有机化合物，根据其官能团的多少，将活性稀释剂分为单官能度单体如甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异辛酯，双官能度单体如TPGDA、DPGDA、NPGDA、HDDA等，三官能度单体如TMPTA、GPTA，和多官能度单体如DPHA等。
在光固化涂料木器漆中，选择活性稀释剂应综合考虑以下因素：如粘度、毒性、刺激性、挥发性、体积收缩性、反应性、与树脂和光引发剂的互溶性，热稳定性以及固化产物玻璃化温度等。
3、反应性低聚物反应性低聚物属于感光性树脂，是光固化涂料的主体部分，它的作用基本上决定了固化后漆膜的主要性能，因此，反应性低聚物是光固化涂料配方设计当中的一个重要环节。
反应性低聚物主要包括多类丙烯酸树脂，如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯和丙烯酸树脂等，但实际应用最多的还是环氧丙烯酸酯，其次是聚氨酯丙烯酸酯。
不饱和聚酯也可用于光固化木器涂料，但由于它在配方应用当中缺乏灵活性，且存在不少弊端，故在现代光固化涂料中基本被淘汰。
紫外线(UV)胶固化的介绍及原理
UV胶固化的介绍及原理什么是UV?UV是英文Ultraviolet Rays的缩写,即紫外光线.紫外线(UV)是肉眼看不见的,是可见紫色光以外的一段电磁辐射,波长在1 0~400nm的范围.通常按其性质的不同又细为几下几段:UV固化的原理在特殊配方的树脂中加入光引发剂（或光敏剂），经过吸收紫外线（UV）光固化设备中的高强度紫外光后，产生活性自由基或离子基，从而引发聚合、交联和接枝反应，使树脂(UV涂料、油墨、粘合剂等)在数秒内（不等）由液态转化为固态。
(此变化过程称之为＂UV固化＂)。
UV胶的应用范围UV光辐射物理性质类似于可见光，都具有直线性，其穿透力却远不及可见光，波长越短，穿透力越差，故此UV固化主要应用于光线能够直接射到的表皮面或透光性较好的内层固化。
a. UＶ灯产生UV的同时会产生大量的IR辐射热，对于温度影响不大的工件，这一辐射热是有益的，它可以加速光固化的反应速度，尤其对于UV＋厌氧混合型的胶料，效果更为明显。
应用范例：木制地板、金属制品等的UV涂装；印制线路板中UV绝缘涂层；玻璃制品的UV胶合。
b. 对于温度的影响较敏感或耐温性较差的光固化工件，传统UV灯产生的UV中附带的IR辐射热，对其却是一大危害甚至是致命的。
降低IR辐射热是目前世界各国制造UV固化设备的前沿课题之一，一般是采用水冷、反射、分频过滤等方法来加以解决，但代价是必须损失部分的紫外光功。
应用范例：各种PVC(如IC卡)、塑胶片、柯式（网点）UV 油印刷、纸张类特殊印制（冰花）、计算机键盘的印制UV 固化技术UV 固化材料的物理性能实质上是受用来固化它们的烘干系统的影响的。
预期性能的获得，不管是保护胶、油墨、还是粘合剂，将依赖于这些灯管的参数、设计和控制的方法。
UV 灯四个关键的参数是：1.UV辐射度(或密度)2.光谱分布(波长)3.辐射量(或UV能量)4.红外辐射。
相对于最大辐射度或辐射量，以及不同的UV 光谱，油墨和保护胶将会展现出很大不同的特性。
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五、紫外线固化的缺点
原则上，紫外线无法透过的材料无法使用UV胶 进行固化
被挡住无法照射的部分不能固化 着浓色困难 深部固化困难 固化时一定要有UV照射设备
附带其他固化功能的紫外线固化树脂，可以 克服掉以上的缺点
六、紫外线固化树脂的种类
紫外线固化树脂
光敏剂（PI） 影响固化速度，固化后气味，黄变等性 5～10
高
能
助剂（Additive）
影响气泡，流平，润湿性等性能
0.5～1
高
其他
各种填料，增强剂，染料等提供特殊性 5～10
/
能
八、UV应用
➢ 1. UV木器涂料 UV腻子漆、UV底漆、UV面漆。
➢ 2. UV纸张涂料 书刊封面、明信片、广告宣传纸、商品
外包装纸盒、纸币表面等。 ➢ 3. UV塑料涂料
汽车部件、光盘、信用卡等塑料基材。
➢ 4. UV金属涂料 适用于钢材防锈、金属标牌装饰、彩
涂钢板、易拉罐加工、铝合金门窗保护等。
➢ 5. UV光纤涂料
➢ 6. 皮革用UV涂料 ➢ 7. UV光盘保护涂料 ➢ 8. 汽车工业用UV涂料
九、光固化性树脂成构成分
γX 射射
线 线 远红外线
真空紫外
紫外线 杀菌线
近紫外线 杀菌线
可见光
红外线
紫蓝青绿黄橙红
10
200
300 365 400
波长
高压汞灯的代表波长
800 nm
三、紫外线固化的优点
固化速度快，便于流水线操作 如果没有进行紫外线照射就不会固化，涂布
更加简便 无溶剂型，作业效率高 可以做成各种颜色的固化物
I－R－R－I
I－R－O－O・ 不活性物质
聚合的比较（阳离子聚合）
环氧树脂 阳离子断裂
开始反应
Lewis酸产生
ｶﾁｵﾝ重合開始剤
＋ ＋
成长反应
R C
CR O
CR
R C
C
O
R
CC R
RR
CC
OO
R
R CR
O
HHOO
CCC
R RR
光
阳离子聚合
hυ
开始反应 I (开始剂)
生長反応 HX -＋ E (环氧树脂)
目的：提高涂料的硬度、耐磨性、抗紫外 线的性能等。
改性方法： (1) 填充法 (2) 原位杂化法
(1) 填充法
直接填充纳米SiO2存在问题： (1) 有机相－无机相之间相溶性差 (2) 难分散，易团聚 (3) 稳定性差
解决方法：对纳米SiO2进行表面有机化改性
纳米SiO2表面改性得依据：
HO HO
UV粉末涂料比UV液体涂料更具技术、 经济、环保优势，真正的 “5E”涂料。
十一、纳米技术改性UV涂料
纳米技术在涂料中应用可获得特殊的功能涂料。 (1) 抗菌涂料 (2) 抗紫外线涂料 (3) 抗辐射涂料 (4) 抗静电涂料 (5) 红外线吸收涂料 (6) 隐身涂料等
纳米SiO2改性紫外光固化涂料
O H
O HO
OH OH OH
OH OH
图1 纳米SiO2的表面状态
表面改性的方法： (1) 醇酸酯化法 (2) 表面活性剂改性法 (3) 偶联剂改性法 (4) 共聚接枝改性
偶联剂(KH-570)改性法：
UV固化涂料技术简介
紫外光固化涂料及其 纳米改性
第一部分
▪ 一、紫外线固化涂料的定义
▪ 紫外线固化涂料是一种通过紫外线照射 装置的照射，在短时间内吸收紫外线能 量快速固化的材料。
二、电磁波的分类
紫外线固化的有效波长为２００～４００ nm 200～300nm 为短波长，对UV胶表面固化有效 300～400nm 为长波长，对UV胶深部固化有效
四、辐射固化技术领域以及价值
▪ 家具建材（木器、纸张、PVC扣板涂料） ▪ 食品包装印刷、套印清漆，脱模涂料等 ▪ 汽车、摩托车灯，仪表盘以及外壳等 ▪ 消费产品（塑料、运动器材、镜面涂层） ▪ 电子通讯（印刷电路版、PCB保护层，光纤）
▪ Efficiency(高效) ▪ Energy Saving(节能) ▪ Enabling(适应性广) ▪ Economy(经济) ▪ Environmental Friendly(环境友好) 符合
光聚合引发剂 填充剂 粘接剂 其他
UV的组成
组分
性能影响
用量 成本
预聚物（Oligomer） 影响耐磨性，硬度，附著力，光泽，固 20～40 高 化速度等重要性能
单体（Monomer） 影响粘度，固化速度，硬度等性能 10～30 中
溶剂（Solvent）
影响粘度，烧底性，附著力性能
40～·60 低
紫外线 固化树脂
丙烯酸树脂 环氧树脂
H or CH3 H2C C C O R
自由基O 断裂
CH2 CH2 CH2 O R O
阳离子断裂
聚合的比较（自由基聚合）
丙烯酸树脂
自由基断裂
HH HOO O
开始反应
HH233CCH3C･CC
CCC
COO O
ORR O
R
H
H2CH2CCH2 CC
CO
OR O
R
H
优点：(1) 以水为稀释剂、不燃烧、设备易 清洗
(2) 无毒性、刺激性、无VOC排放 (3) 可得到极薄的涂层，降低成本 缺点：(1) 光泽度低、耐洗涤性差 (2) 固化前需预干燥等
2. UV粉末涂料
优点：(1) 无需稀释剂 (2) 涂膜收缩率低，与基材附着力高 (3) 可形成优良的厚涂层(125μm) (4) 喷涂溅落的粉体可回收利用
H2C C C O R O
光重自合由開基始剤
H
H2C C C O R O
H
H2C C C O R O
光
成长反应
H H2C C C O R
自由基聚合
开始反应 I (开始剂)
hυ I･(自由基)
生长反应 I･＋ R (丙烯酸酯) I－R･ ＋ R
I－R･ I－R－R･
停止反应 I－R･ ＋ I－R･ 氧的影响 I－R･ ＋ O2
丙烯酸树脂 自由基聚合
环氧树脂 阳离子聚合
改性环氧 丙烯酸树脂
机械强度大
改性聚氨酯 丙烯酸树脂
柔韧性好
改性硅系 丙烯酸树脂
具有硅胶的特性
七、UVCC的主要组分
▪ 光引发剂(3~5%) ▪ 预聚物(40~60%) ▪ 活性稀释剂(40~60%) ▪ 助剂(0.2~1%)
UV固化涂料
光固化聚物 光固化单体
HE+X - ＋ E HEE+X - ＋ E
停止反应
无
氧的影响
无
HX-(质子酸)
HE+X HEE+X HEEE+X -
聚合的比较
光自由基聚合开始剂
丙烯酸 树脂
紫外线
自由基
光阳离子聚合开始剂
环氧
hν
树脂
Lewis酸／B酸
阳离子
光聚合低聚物／光聚合单体
聚合反应
固化物
十、UV的发展方向
1. UV水溶性涂料