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UV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UV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UV光固化涂料用助剂和改性树脂的应用。展望了UV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ResearchandcompositionofUVcurablecoatingsZhouXiaoyan1MaJiaj2JiangLing2(1.NingboEngineeringCo.,Ltd.,SecondDesignInstituteofChemicalIndustry,315040)(2.AnhuiUniversityofScienceandTechnology,232001)AbstractThedevelopmentoftheoligomers,monomers,photoinitiatorsandadditivesusedinUVcurablecoatingsisintroduced.Theoligomers,monomersandphotoinitiatorsusedinUVcationiccured,hybridcuredandapplicationofadditivesandresinmodifiedUVcurablecoatingaredescribed.Thefaturedevelopmenttendencyformarketathomeandabroadarepreviewed.KeywordsUVcurablecoatings,oligomer,monomer,photoinitiator,additives齐聚物、单体和光引发剂是光固配方的基本组成。UV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UV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。11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Vol31No72003年7月NEWCHEMICALMATERIALSJuly2003近年日本Toagose公司开发了一系列带有1个或2个环氧丙烷(四元环)的脂肪型单体和齐聚物,最近又开发出硅氧烷环氧树脂,如图2所示。其光固化速度可与多官能团丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯相媲美,甚至更快。12水性齐聚物水性齐聚物有聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、胺类丙烯酸酯、丙烯酸化丙烯酸酯等。这些齐聚物在固化前具有较强的吸水性,固化后又有较强的耐水性。也有非丙烯酸酯系列的齐聚物,如马来酸酯系列、乙烯醚系列齐聚物等。13混杂齐聚物这种齐聚物是一端带有丙烯酸酯基团,另一端带有乙烯基或环氧基的可同时被自由基或阳离子引发聚合的齐聚物。这种杂混体系结合了丙烯酸酯和乙烯基醚的优点,避免了丙烯酸酯体系对皮肤的刺激性强、聚合时被氧阻聚的缺点。HideyukiIton等[8]合成了此类齐聚物,固化形成互穿聚合物网络(IPN)。这种互穿聚合物网络的硬度高,模量高,透明度及耐划伤性好。14超枝化齐聚物超枝化齐聚物是一类新型的聚合物,它具有球形或树枝状结构,表现出与线性聚合物不同的特性,如低熔点、低粘度、易溶解和高反应性等。施文芳等[3]用简便的方法合成了丙烯酸为末端的聚酯型和聚氨酯型超枝化齐聚物,它不仅可用于一般光固化体系,还可望用于光固化粉末涂料。洪啸吟等[4]用羟基为末端基的超枝化齐聚物改性阳离子光固化体系,取得了很好的结果。2单体在辐射固化组成中,单体起着重要的作用。单体除了可调节体系的粘度以外,还能影响到固化速度、聚合程度以及所生成的聚合物的应用性能。自由基固化工艺所使用的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和苯乙烯具有较高的反应活性(丙烯酸酯>甲基丙烯酸酯>烯丙基>乙烯基醚),工业上主要使用的是丙烯酸酯衍生物[5]。阳离子聚合使用的环氧以及乙烯基醚等都是辐射固化配方中通常使用的单体。广泛用作阳离子固化单体的脂肪族环氧化合物与乙烯基醚单体相比,环氧单体的反应性较低,需要在UV中停留更长的时间。为了提高活性,有人合成了一端具有丙烯酸酯基团或烯丙基团、另一端具有环氧基团的单体。由于光引发剂会给涂层带来一些弊病并有一定的毒性,所以近年来无光引发剂的光固化体系的研究受到极大的关注,出现了如双环已基甲烷二异氰酸酯与含羟烷基乙烯基醚或含羟烷基马来酰亚胺衍生物的反应物;及环已基异氰酸酯与含羟烷基乙烯基苯醚或羟烷基马来酰亚胺衍生物的反应物。尽管无引发剂光聚合现在仍处于研究阶段,但它在食品包装、户外用UV涂料和UV粉末涂料方面有广阔的应用前景[6]。3光引发剂31水性光引发剂水性光固化系统由于不含挥发性有机溶剂以及对皮肤无刺激性、无臭、成本低、适合多种涂布方式等优点,成为备受注目的新型光固体系。因此水溶性光引发剂作为水性光固体系的主要成分,也随之受到重视。水性硫杂蒽酮类光引发剂是近年来光引发剂研究的热点[7],但该类引发剂水溶性越强并非光引发性能就越好。含有丙烯酸酯官能团的水性可共聚型光引发剂,能够与配方中的树脂和反应性单体共聚,降低涂料或油墨中小分子的挥发对产品质量的影响,可用于食品和家具工业上。DaviesWD等[8]报道了单丙烯酸酯官能团光引发剂和多丙烯酸酯官能团光引发剂,并研究了这种光引发剂对涂料性能的影响。32阳离子光引发剂阳离子光引发剂不受游离氧的干扰,在空气中快速而完全地引发聚合,可以引发乙烯基醚类、环氧类齐聚物和单体反应,具有引发速度快、内应力小、厚膜固化等优点。常用的阳离子光引发剂是以盐为代表的引发剂,有效的盐有:硫盐、碘盐、氮盐、芳茂铁盐,其负离子对有[B(PhF5)4]-、PF6-、SbF6-、AsF6-、BF6-、BF4-等,固化速度的大小取决于负离子的活性,研究发现其活性大小为SbF6->>AsF6->PF6->>BF4-。Stuart等研究表明,[B(PhF5)4]-的活性比SbF6-更强,SbF6-具有一定的毒性,因此有被[B(PhF5)4]-取代的趋势[9]。33复合光引发剂在阳离子引发剂中,加入自由基光引发剂或光敏染料进行增感。自由基光引发剂和光敏染料通过间接电子转移对盐起增感作用,或者通过扩大第7期周晓燕等:紫外光固化涂料的组成及研究21盐的共轭度,使其最大吸收峰发生红移[9]。Decker等曾对自由基和阳离子的混合光引发体系的引发过程进行研究,认为含有ArC=O结构的自由基光引发剂与阳离子光引发剂发生电子转移,在此过程中形成的ArC=O+作为阳离子活性基团继续引发阳离子聚合。活性中心由二芳基碘盐的Bronsted酸成为了Lewis酸,引发效果有很大提高,感度有很大程度下降,因此合适的自由基引发剂与阳离子引发剂混合使用,可提高阳离子光聚合的活性。柳冀、王涛、黄毓礼等[10]研究了过氧化羟基异丙苯(CHP)和过氧化苯甲酰(BPO)对[CpFe(6-tol)]BF4有明显的增感作用,加速了引发过程,降低了引发诱导期。34混杂光引发剂苯基膦二苯甲酮,如:p,p-双[(三苯基膦)亚甲基]二苯甲酮盐(负离子可以是Br-、PF6-、BF4-等)。在紫外光照射下既可生成自由基,又可生成阳离子,这类光引发剂称为分子内的自由基与阳离子光引发混杂体系。贺军辉等[11]设计合成了一种光引发剂如图3,比二苯甲酮/二苯碘盐混合体系具有更高的引发效率。
图3自由基阳离子混杂光引发剂由于该类混杂体系同时可以克服氧气对自由基的阻聚作用及阳离子聚合对水的敏感性,提高涂膜的固化度和物化性能,因此,混杂引发体系的发展日益受到重视。35高分子光引发剂在光固化体系中,光引发剂在光固化过程中往往不是完全耗尽的,未光解部分往往会迁移到涂层的表面,而使涂层泛黄、老化,影响产品的质量;另一方面,一些引发剂与体系不能相容或相容性不好,使其应用受到限制。为解决这些问题,光引发剂的高分子化引起人们的重视。相比于小分子量的引发剂,高分子化的光引发剂具有以下优点:(1)在聚合物链中能量迁移和分子间反应变得更加容易,而使高分子光引发剂具有更高的光活性;(2)通过与非活性基团共聚,调节并设计光敏基团间的距离,或改变光活性基团与主链间的距离,从而获得具有不同反应活性的光引发剂;(3)可以在同一高分子链引入不同的光活性基团,利用它们的协同作用来提高光敏性能;(4)光敏基团的高分子化,限制了光敏基团的迁移,从而防止了涂层的黄变及老化;(5)由于大多数光解碎片仍连接在高分子基体上,因此可以降低体系的气味和毒性。4助剂和改性树脂UV固化涂料和油墨在许多领域得到愈来愈多的应用,因此对涂料助剂和改性树脂也提出了新的要求,以确保更高的质量和性能。UV可固化丙烯酸、烯醇、乙烯基醚改性的树脂可长期保持涂料表面的不粘性和平滑性,同时使可析出物的迁移降到最低程度。41用于UV固化涂料的有机硅氧烷树脂Dipl-ingSusanne等[12]介绍了丙烯酸酯化、烯醇改性的聚硅氧烷的合成方法,并对其性能做了对比。结果发现:硅烷分子链越长,其平滑性和不粘性也越强,同时相容性也越差;改性程度越高,其溶解性,相容性和可涂性越好;综合二者的优缺点,可合成综合性能较佳的改性硅氧烷。KimHK等[13]研究了有机硅氧烷对涂膜光泽度和硬度的影响,发现在优化的配方中只需加入01%wt,就可较大程度提高涂膜光泽度和硬度。CazauxF等[14]合成了一种可以由阳离子引发聚合的表面活性剂,这种物质是以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为骨架结构,以乙烯基醚为端基(如图4),只需在涂料配方中加入1%(wt)此种物质,就可显著改善涂膜的表面性能,并降低表面张力,且在铝板上的附着力优良。
图4阳离子引发聚合的硅氧烷化表面活性剂孙余凭等[15]合成以Si-C连接的有机硅改性活性稀释剂,将有机硅引入UV光固化涂料体系中,提高了有机硅与涂料体系的相容性,促进了光固化的进行,改善了涂料的流平性和消泡性。与传统的Si-O-C型的改性有机硅分子相比,耐水性和耐碱性等化学性能得到提高。42用于UV固化涂料的含氟树脂由于氟化树脂具有特殊性能,如热稳定性和化学稳定性,低折射率和较低的表面能,故广泛应用在涂料中。在当前应用的许多氟化产品中,全氟聚醚22化工新型材料第31卷
《含巯基光固化材料的制备及其在紫外光固化涂料中的性能研究》范文
《含巯基光固化材料的制备及其在紫外光固化涂料中的性能研究》篇一
一、引言
随着科技的发展，光固化技术因其快速固化、低能耗、环保等优点，在涂料领域得到了广泛应用。含巯基光固化材料作为一种重要的光固化材料，其制备工艺及性能研究具有重要意义。本文将详细介绍含巯基光固化材料的制备过程，并探讨其在紫外光固化涂料中的应用及其性能表现。
二、含巯基光固化材料的制备
1. 材料选择与准备
制备含巯基光固化材料的主要原料包括巯基化合物、稀释剂、光敏剂等。这些原料需经过严格筛选，确保其纯度和质量。同时，还需准备反应容器、搅拌器、温度计等实验设备。
2. 制备过程
制备过程主要包括混合、反应、后处理等步骤。首先，将巯基化合物、稀释剂、光敏剂等原料按照一定比例混合，并在搅拌下进行反应。反应过程中需控制温度、时间等参数，以确保反应的顺利进行。反应结束后，进行后处理，如过滤、干燥等，以获得纯净的含巯基光固化材料。
三、含巯基光固化材料在紫外光固化涂料中的应用及性能研究 1. 应用领域
含巯基光固化材料在紫外光固化涂料中具有广泛应用，可用于木材、金属、塑料等材料的涂装。其优良的附着力、耐磨损性、耐化学性等性能，使得涂层具有较高的使用寿命和良好的使用体验。
2. 性能研究
（1）固化性能：含巯基光固化材料在紫外光的照射下，能迅速发生交联反应，实现快速固化。其固化速度、固化程度等性能指标对涂层的性能具有重要影响。
（2）附着力：含巯基光固化材料具有良好的附着力，能够紧密地附着在基材表面，形成牢固的涂层。附着力是衡量涂层性能的重要指标之一。
（3）耐磨损性：含巯基光固化材料的涂层具有较高的耐磨损性，能够抵抗摩擦、划痕等外界因素的损伤，保持涂层的完好性。
（4）耐化学性：含巯基光固化材料的涂层具有良好的耐化学性，能够抵抗酸、碱、盐等化学物质的侵蚀，保持涂层的稳定性。
（5）其他性能：此外，含巯基光固化材料还具有较好的抗老化性能、耐候性能等，使得涂层具有较长的使用寿命和良好的使用体验。
紫外光固化原理及应用
紫外光固化原理及应用
一、引言
紫外光固化是一种以紫外光为能量源的固化技术，它通过紫外光的照射，使涂层、油墨、胶水等材料迅速固化。本文将介绍紫外光固化的原理以及其在不同领域的应用。
二、紫外光固化原理
紫外光固化的原理是利用紫外光照射在含有光引发剂的材料表面上，产生自由基或离子引发固化反应。光引发剂吸收紫外光后，激发产生活性物质，活性物质与材料中的单体或预聚体发生反应，形成交联结构，从而使材料迅速固化。
三、紫外光固化的应用
1. 印刷和涂装行业
紫外光固化技术广泛应用于印刷和涂装行业。在印刷中，通过使用紫外光固化油墨，可以使印刷品快速干燥，提高生产效率。同时，紫外光固化油墨具有优异的附着力和耐久性，印刷品表面光滑、亮丽。在涂装行业中，紫外光固化涂料可用于木器、金属、塑料等材料的表面涂装，提供保护和美观效果。
2. 3D打印
随着3D打印技术的发展，紫外光固化在该领域的应用也越来越广泛。3D打印中使用的光敏树脂在紫外光的照射下固化，逐层叠加形成三维结构。紫外光固化技术使得3D打印速度更快，精度更高，材料可选择性更广。
3. 医疗器械
紫外光固化技术在医疗器械制造中有着重要的应用。医疗器械常需要具备耐腐蚀、耐磨损、易清洁等特性，紫外光固化涂层能够满足这些需求。紫外光固化涂层可应用于手术器械、医用导管、人工关节等医疗器械的表面，提供保护和功能性。
4. 电子产品
紫外光固化技术在电子产品制造中起到关键作用。紫外光固化胶水可用于电子元器件的封装，提供保护和固定效果。同时，紫外光固化技术还可用于制造柔性显示屏、光纤通信等领域。
5. 汽车工业
紫外光固化技术在汽车工业中的应用越来越重要。紫外光固化涂料和胶水可用于汽车外饰件的涂装和粘接，提供耐久性和美观效果。此外，紫外光固化技术还可用于汽车玻璃的固化和修复。
六、结论
紫外光固化是一种高效、环保的固化技术，具有固化速度快、质量稳定、耐磨耐候等优点。其在印刷和涂装行业、3D打印、医疗器械、电子产品、汽车工业等领域得到了广泛应用。随着科技的不断进步，紫外光固化技术将会在更多领域发挥重要作用，为各行业的发展带来更多机遇和挑战。
紫外光固化胶的组成及应用
紫外光固化胶的组成及应用
紫外光固化胶，又称UV胶是一种由光引发剂在紫外光下迅速固化，产生活性自由基或阳离子，导致不饱和单体聚合和交联反应的粘合剂。它不仅可以在链的末端产生一个新的起始中心，而且在光消失后，还可以在固化和引发聚合后发生，使不易到达的部分凝固。
标签：UV固化粘合剂；组成；应用
与以甲基丙烯酸甲酯为稀释剂制备的光敏胶粘剂相比，该胶粘剂具有更好的粘接强度和抗水性。合成的透明UV固化胶具有良好的折射率、良好的粘接强度和耐候性。同时还具有固化时收缩率低、固化后热膨胀系数低、玻璃化温度高的优点。
一、特点
紫外光固化胶固化具有以下特点：（1）固化时间短，固化时间一般在1分钟内完成，有利于自动化生产、高效、高能量利用、低固化温度、室温固化；（2）绿色环保，采用低挥发性原料，不使用溶解剂，几乎完全固化；（3）光学性能好，耐候性好，无色黄色凝胶，透明度高，薄膜的性能优于热固化膜，硬度高，耐磨性好，阻燃性好。由于这些独特的优点，固化胶得到了迅速的推广和广泛的应用。
二、紫外光固化胶的组成
1.活性稀释剂。活性稀释剂是指各种具有不饱和度或官能团的单体，能聚合参与光固化反应，并对光固化齐聚体起稀释、调节黏度的作用，有利于涂布ⅢJ。活性稀释剂可发生光固化反应，故减少了UV胶有机物质的挥发，具有良好的环保性能。活性稀释剂固化时具有收缩特性，很大程度上影响了UV胶的粘附力，且对皮肤有较大的刺激性。故减少其用量，解决光固化树脂的黏度问题成为研究重点。引用二羟甲基丙酸为活性稀释剂，合成了一定支化度的端羟基支化树脂；再用烯丙基醚马来酸酐部分改性后成为一种热固化型支化聚酯。该合成物黏度低，减少了uV胶中活性稀释剂的用量，且其固化速率和固化膜的硬度随官能度的增加而提高，具有很好的性能。用丙烯酸一2一乙基己酯和丙烯酸叔丁酯作为活性稀释剂，采用悬浮聚合法制得微球型PSA，制得的uV胶体积收缩率下降，但其粘接强度、剪切强度、剥离强度也受到影响。为降低活性稀释剂的刺激性，目前主要采用环氧丙烷、环氧乙烷和己内酯开环聚合增加活性稀释剂分子量，也可以改变单体酯基结构。另外，将醇加成到丙烯酰基上，可使多官能团活性稀释剂的刺激性降低。如新二醇二丙烯酸酯酯化法合成时，皮肤刺激性指数4.96，在活性稀释剂中，其种类和比例对uV胶的性质起到关键作用。谢和臻等陋1选用丙烯酸丁酯、丙烯酸邓一羟丙酯和甲基丙烯酸甲酯为活性稀释剂，制备的uV胶粘接效果较好。使用三丙二醇二丙烯酸酯作为活性稀释剂时固化速率和力学性能较好，用量为3%左右最佳。在uV胶中，齐聚体与活性稀释剂的比例及种类选择对其性能影响较大。合成3种水溶性超支化光敏有机硅聚氨酯丙烯酸酯，详细
彩色体系UV光固化涂料的研制说明书
彩色体系UV光固化涂料的研制
摘 要
紫外光固化涂料具有节约能源、减轻空气污染、固化速率快、占地少、适于自
动化流水线涂装等特点，因而得到了广泛的应用。紫外光固化涂料通常制备成不含
颜料的透明清漆，因为颜料可吸收或散射紫外光，影响光引发剂的固化效果。
本实验是以环氧丙烯酸酯为主要原料，然后添加各种助剂和颜料（特别是黑与
白）使之能在紫外光条件下完成固化，并具有一定的附着力。最后制备出性能优良、
易于施工的紫外光固化涂料。
本实验中，主要完成了黑、白、黄、红、蓝、绿、紫和桔黄八种颜色。具体步
骤如下：首先，探索各种光引发剂的固化效果，找出合适的光引发剂以及合适的用
量。然后，根据实验结果进行应用实验，在木块上上一层底漆，经过打磨上一层面
漆，再打磨后上一层涂料，在紫外光下进行固化。测试其附着力和遮盖。经检测合
格后完成本次实验。
关键词：涂料，紫外光固化，颜料，光引发剂
- I - 彩色体系UV光固化涂料的研制
Abstract
UV-curable coating has many features, such as energy conservation and reduces air
pollution, fast curing rate, cover less area, suit for automated assembly line painting and
so on, which has been widely used. UV-curable coatings are usually prepared to the
non-transparent varnish. Because the pigments can absorb or scatter ultraviolet light.
Impacting the curing effect of photo-initiator.
The epoxy acrylate is the main raw material in this study. Then add all kinds of
新型紫外光固化涂料的研制
新型紫外光固化涂料的研制
近年来，随着环境保护意识的提升和对绿色建材的提倡，研究新型紫外光固化涂料作为一种绿色环保、无VOC、低耗能的涂料受到了广泛的重视。
一、紫外光固化涂料的组成
1.原料：紫外光固化涂料主要包括紫外光固化剂、固化剂和填料等。
2.添加剂：添加剂能够使涂料具有更好的流平性和抗磨损性，还能提高涂料的透明度、抗老化性能和耐久度。
3.清漆：清漆表面有良好的光洁度，使涂料更显得鲜艳光泽，提高涂层的耐久度。
二、工艺优势
1.耐腐蚀性：紫外光固化涂料能够快速固化，适用于各种基体，提高涂层的耐腐蚀性能。
2.环保：新型的紫外光固化涂料几乎没有挥发性有机化合物，不会对人体健康和环境造成影响。
3.抗污性能：紫外光固化涂料可以在表面形成高厚的固定的薄膜，抵抗外界污染物的侵蚀，从而提高表面的抗污性能。
三、应用领域
1.建筑：新型紫外光固化涂料可以用于外墙幕墙保护和装饰，包括石材保护、淋浴、桑拿房及水泥砌筑物等。
2.家具：可用于各类木制品的家具保护和装饰，可有效防止家具表面腐蚀和耐久性能。
3.电子工业：紫外光固化涂料也可以用于电子和电子元件表面保护，对于保护有效防止电路存在断路现象。
综上所述，新型紫外光固化涂料具有良好的附着力、耐腐蚀性能强、色泽艳丽耐磨损性能，可以应用于建筑、家具、电子工业等多行业，为环境保护和绿色建材的发展做出贡献。
uv漆的组成
UV漆是一种利用紫外线辐射固化的涂料，其主要成分包括以下几种：
1. 基础树脂：是UV漆的主要成分，通常是环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等。基础树脂的种类和配比会直接影响UV漆的性能和用途。
2. 光引发剂：是UV漆中的关键成分，能够吸收紫外线并产生自由基，引发基础树脂的聚合反应。光引发剂的种类和含量会直接影响UV漆的固化速度和性能。
3. 溶剂：是将基础树脂和光引发剂混合并溶解的介质，通常是有机溶剂，如甲苯、二甲苯、乙酸丁酯等。溶剂的种类和含量会直接影响UV漆的干燥速度、涂膜性能和环保性能。
4. 助剂：是为了改善UV漆的性能而添加的辅助材料，如流平剂、消泡剂、抗氧化剂等。助剂的种类和含量也会直接影响UV漆的性能和使用效果。
综上所述，UV漆的组成主要包括基础树脂、光引发剂、溶剂和助剂。不同类型的UV漆在组成上可能会有所差异，但其基本原理和组成成分都是相似的。
UV光固化涂料配方
UV光固化涂料配方
UV光固化涂料（Ultraviolet Curing Coatings）是一种特殊的涂料，通过紫外线辐射中的紫外光引发化学反应，使涂料迅速硬化、固化的一种工艺。UV光固化涂料具有快速固化速度、无溶剂挥发，环境友好、耐磨、耐酸碱、无毒、光亮等优点，因此广泛应用于木器、玻璃、金属、陶瓷、塑料、纸张等领域。
1.主要树脂：通常使用丙烯酸树脂作为主要树脂，可以提供良好的固化效果和硬度。树脂的选择可以根据特定的应用要求进行调整。
2.光引发剂：光引发剂是促使UV光固化涂料发生固化反应的关键成分。例如，苯基甲基丙烯酸酯可以作为常用的光引发剂。
3.交联剂：交联剂可以提供额外的硬度和耐磨性。常用的交联剂有以异氰酸酯为基础的物质，例如聚合MDI。
4.助剂：为了提高涂料的性能，通常需要添加一些助剂。例如，饱和聚酯树脂可以帮助提高涂层的耐化学性能，二氧化硅可以增加涂层的硬度等。
5.溶剂：UV光固化涂料一般不需要溶剂，但在特殊情况下，可以添加少量特殊溶剂来调整涂料的粘度和流平性。
6.添加剂：根据具体的应用需求，可以添加一些特殊的添加剂。例如，抗氧化剂可以增加涂层的抗氧化性能，增稠剂可以调整涂料的粘度等。
以上只是一个简单的示例，实际的UV光固化涂料配方可能包含更多的成分和更复杂的配方。根据不同的应用需求，配方可以根据性能要求和材料可用性进行调整。UV光固化涂料的配方设计是一个复杂的工作，需要充分的实验和研究来提高涂料的性能和适应性。
总的来说，UV光固化涂料的配方需要考虑到涂料的固化速度、硬度、耐化学性能等因素，并通过合理选择树脂、光引发剂、交联剂、助剂等成分来实现所需的性能。不同的涂料配方可能存在差异，因此需要根据具体情况进行调整和优化。
紫外光固化涂料用引发剂的研究
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紫外光固化涂料用引发剂的研究
作者：徐涛
来源：《城市建设理论研究》2014年第04期
摘要: 紫外光固化涂料与常规涂料相比,具有许多优点,近年发展迅猛.光引发剂剂作为紫外光固化涂料的重要组成部分,也随之成为近年来研究热点.本文概述了光引发剂的分类及其机理,并介绍了近年来光引发剂的研究进展以及未来的发展方向.
关键词: 紫外光固化;涂料;光引发剂
中图分类号：P755文献标识码： A
引言
紫外光固化涂料具有成膜速度快无溶剂、低污染、节省能源,固化涂层物化性能优异,适合流水线生产等优点而日益受到重视，正是因为这些优点,紫外光固化涂料在近年才发展迅猛.在紫外光固化涂料中,光引发剂只占组成百分之几,但在价格上却占了1/3~1/4.因而光引发剂成为研究热点。
1.光引发剂的分类及其引发机理
现在已经已经投入市场或处于实验阶段的光引发剂的种类很多,在国际上按其引发机理和性质可将光引发剂分成两类:自由基型光引发剂和离子型光引发剂。
1.1 自由基型光引发剂
自由基型光引发剂按照化学反应机理又可大至分成三类:
(1) 光分裂型(P-1型)
这种光引发剂如安息香醚是不需要加入其他的共引发剂的,只需要紫外光光照就可以引发聚合与交联了。
(2) 质子提取型(P-2型)
这种光引发剂中需要加入一些光敏剂如胺、醇胺,以构成光引发剂/光敏剂复合引发体系, 形成的自由基再引发单体聚合或交联固化成膜,这种体系可以抑制O2 阻聚作用,提高固化速度。
[2]
(3) 电荷转移型 龙源期刊网
这类引发剂的机理又叫电荷转移复合物机理,在引发体系中,电子给体与电子受体相互作用形成电荷转移复合物,大大的降低了电荷分离所需的能量,因此这类复合物被照射时,易生成激发态的电荷转移复合物,然后解离形成自由基,再引发单体聚合或交联成膜。
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。
紫外光固化涂料的研究进展
化学推进剂与高分子材料 Chemical Propellants & Polymeric Materials２００９年第７卷第３期· 22 ·
紫外光固化涂料的研究进展
王青尧，葛圣松，李家园，赵玉花
(山东科技大学化学与环境工程学院，山东青岛 266510)
摘 要：介绍了紫外光固化涂料的构成体系：自由基光固化体系、阳离子光固化体系和阳离子与自由基混合光固化体系。对紫外光固化涂料的制备方法进行了综述，并简介几种新型紫外光固化涂料。关键词：紫外光固化；制备；应用中图分类号： TQ630.7 文献标识码： A 文章编号： 1672－2191(2009)03－0022－04
收稿日期：2008－11－12作者简介：王青尧(1984－)，男，山东青岛人，在读研究生，主要从事应用化学研究。电子信箱：
wangqingyao0532@紫外光固化涂料(UV固化涂料)与传统自然干燥
或热固化涂料相比，具有能量利用率高、适用热敏
基材、无污染、成膜速度快、生产效率高、涂料
性能优异等优点，越来越被人们所接受，近20年
来得到了迅速发展，成为21世纪一项重要的绿色技术，它与人们的衣食住行密切相关，应用范围极其
广泛[1]。
紫外光固化涂料由特种不饱和树脂、活性稀释
剂、光引发剂及其他特殊助剂组成，在强紫外光照
射下快速交联成膜，且挥发性有机化合物(VOC)含
量低，污染少，易于配制，贮存稳定性好。特别是近年来，环保法规的日益严厉和人们对高性能涂
料的需求不断增长，使UV固化涂料得到了快速发
展。文中对紫外光固化涂料的构成体系、制备方法
和应用前景进行了综述。
１ UV固化涂料的构成体系
１．１ 自由基光固化体系自由基光固化体系是较为成熟的UV固化涂料
体系，其显著特点是在固化树脂和活性稀释剂中加
入单分子光解引发剂或双分子反应光引发剂，在紫
外光照射下，烯烃类单体共聚成为长链聚合物。近
年来，高分子引发剂和水溶性光敏引发剂作为新兴
的具有广泛开发应用前景的引发剂品种引起国内外学者的浓厚兴趣。