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環(huán)保涂料之水性UV

2020-12-28
       水性UV涂料是指為了實(shí)現低VOC、低氣味等目的,采用水性UV硬化型樹(shù)脂制作而成的一種環(huán)保型涂料。這些年來(lái)我國環(huán)保政策的出臺以及全國人民環(huán)境保護意識的提高都在不斷促進(jìn)著(zhù)水性UV涂料的發(fā)展, 特別是伴隨著(zhù)GB 30981-2020 工業(yè)防護涂料中有害物質(zhì)限量的正式發(fā)布,將會(huì )進(jìn)一步推動(dòng)工業(yè)防護涂料的技術(shù)進(jìn)步和引導工業(yè)防護涂料行業(yè)的健康發(fā)展。越來(lái)越多的人們開(kāi)始注意到了水性涂料的優(yōu)點(diǎn),水性UV涂料更加成為一種必然的趨勢和選擇,近年來(lái)我國工業(yè)涂裝方面使用水性涂料的例子越來(lái)越多,而根據國家的環(huán)保政策,水性涂料的特點(diǎn)能夠很好響應其號召,這也是難得的發(fā)展契機。
       縱觀(guān)這些年來(lái)涂料行業(yè)的發(fā)展,環(huán)保督查風(fēng)、原材料漲價(jià)潮等相繼來(lái)襲,在多重壓力之下,涂料企業(yè)苦不堪言,涂料行業(yè)內有近三分之一的中小企業(yè)處于虧損的邊緣。眾所周知,水性涂料是用水作為分散介質(zhì)的,通俗地講,就是水性涂料是用水來(lái)調漆的,水漆在噴涂和干燥過(guò)程中揮發(fā)的是水,它的VOC排放非常少。溶劑型涂料在噴漆和干燥過(guò)程中有大量的稀釋劑,即有機溶劑要揮發(fā),產(chǎn)生大量的VOC。數據顯示,水性涂料VOC排放比溶劑型涂料可降低60%-70%?,F如今,國家重拳治理環(huán)境污染,在“油改水”的政策下,隨著(zhù)人們環(huán)保意識的提升、消費行為的轉變,水性漆漸漸被客戶(hù)關(guān)注和接受,用環(huán)保的水性涂料替代溶劑型涂料已經(jīng)勢在必行,節能環(huán)保的水性涂料迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機遇,市場(chǎng)發(fā)展勢頭呈強勁之勢。


      以下,小編將從水性UV涂料的特點(diǎn)、原理、組成以及注意事項等方面入手給大家解讀相關(guān)內容。
       1. 水性UV(紫外光固化)涂料的特點(diǎn)
      (1)反應速度快,固化時(shí)間短。
      (2)無(wú)需長(cháng)時(shí)間加熱,處理工藝簡(jiǎn)單。
      (3)反應高效,節約能源。
      (4)綠色環(huán)保。
      (5)可以實(shí)現薄涂層涂布,降低操作成本。
      (6)氣味較低,施工友好。
      (7)閃點(diǎn)高,不可燃,不易爆。
      (8)可獲得高光澤的涂膜,密著(zhù)性、耐刮擦性、耐磨性等均很優(yōu)異。
      2. 水性UV(紫外光固化)涂料的原理
      水性紫外光固化涂料同時(shí)具備親水基團和不飽和基團,才使得其能夠溶解或分散在水中。當經(jīng)過(guò)紫外光照射后,會(huì )使光引發(fā)劑吸收紫外光輻射能量而被激活,釋放自由基,這是一種反應速度極快的鏈反應,分子外層的電子發(fā)生跳躍,在短時(shí)間內生成能和樹(shù)脂中的不飽和基團發(fā)生作用的活性中心,使樹(shù)脂和活性稀釋劑分子中的雙鍵斷開(kāi),發(fā)生聚合反應,從而相互交聯(lián)成膜。
      3. 水性UV(紫外光固化)涂料的組成
      (1)水性低聚物。低聚物又稱(chēng)預聚物,是水性光固化涂料中最重要的組成部分,它決定了固化膜的硬度、柔韌性、粘附性、耐磨性和耐水性等重要的物理性能,它的結構對光固化的速度也有很大影響。
水性紫外光固化低聚物必須具有不飽和基團,這才能進(jìn)行自由基光固化,這些不飽和基都含有碳碳不飽和雙鍵。在紫外光的照射下,這些不飽和基團互相交聯(lián),由液態(tài)涂層變?yōu)楣虘B(tài)涂層。
自由基型紫外光固化體系,各自官能團反應活性一般按照以下順序升高:乙烯基醚、烯丙基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基。
      (2)水性光引發(fā)劑。光引發(fā)劑是一類(lèi)容易吸收紫外光能量產(chǎn)生活性自由基,進(jìn)而引發(fā)涂料中不飽和基聚合的物質(zhì)。光引發(fā)劑是水性紫外光固化涂料的重要組成部分,其作用是引發(fā)相應的單體或預聚物和聚合。在溶劑型引發(fā)劑中引入陰、陽(yáng)離子基團或親水性非離子連段可以讓溶劑型引發(fā)劑具有親水性,更好溶于或分散在水中。
      光引發(fā)劑的性能是水性光固化涂料能否順利聚合的關(guān)鍵。應該使光引發(fā)劑的吸收紫外線(xiàn)波長(cháng)區域正好在顏料非吸收區。另外,光引發(fā)劑的吸收波峰應盡可能與光源發(fā)射的主波長(cháng)相近。光引發(fā)劑必須與水性溶劑具有一定的相溶性,以使光引發(fā)劑得以發(fā)散,有利于固化效果。
      水性光引發(fā)劑主要包括:水性裂解型光引發(fā)劑——安息香衍生物、苯乙酮衍生物;水性?shī)Z氫型光引發(fā)劑——二苯甲酮類(lèi)、二苯乙二酮類(lèi)衍生物、蒽醌類(lèi)、硫雜蒽酮類(lèi)。
      4. 水性UV(紫外光固化)涂料的使用注意事項
      (1)一般情況下,水性UV涂料可于常溫下直接使用,要求添加適量的水稀釋攪拌充分(一般不超過(guò)5%)。請注意水的添加量,過(guò)多可能會(huì )降低光油的光澤。稀釋劑為純水或蒸餾水。上油后必須完全照干,否則會(huì )引起不耐磨、粘著(zhù)等問(wèn)題。請在使用前進(jìn)行實(shí)驗。
      (2)定期清理紫外燈管,檢查光油槽、刮刀與鋼輪以確保干凈,以確保光油的干凈,避免雜物對光油光澤、附著(zhù)力等影響。滾輪的清洗:停機時(shí),若滾輪未干可以直接用水清洗,若滾輪有點(diǎn)干,可以酒精、異丙醇等溶劑清洗。
      (3)當光油罩涂于塑料等非吸收性基材表面,請先做實(shí)驗測試(只對部分塑料有良好附著(zhù)力) ,并且請于UV固化前先經(jīng)紅外熱風(fēng)干燥。
      (4)固化條件為高壓汞燈或高壓鹵素燈,燈管與被照物距離在7cm內固化速度最快效果最好,大于這個(gè)距離的話(huà)光照時(shí)間需適當延長(cháng)。結合微波、紅外干燥技術(shù),干燥速度更快。
      (5)涂料開(kāi)啟后,防止陽(yáng)光照射,防止雜質(zhì)混入,特別是防止油性雜質(zhì)的混入對涂層的流平產(chǎn)生影響。
      水性紫外光固化涂料因具有環(huán)保、固化速度快等特點(diǎn),在汽車(chē)內飾、5C行業(yè)的應用具有廣泛前景。但水性紫外光固化體系的穩定性還需要進(jìn)一步增強,其很容易受到pH變化的影響,在低聚物方面選擇水溶性功能單體,在光引發(fā)劑方面,選擇大分子可控型都將成為新的發(fā)展方向。  
      由于水性UV涂料具備較好的施工性、高光澤、干燥速度快、低污染、涂層豐滿(mǎn)平整、美觀(guān)、流平性佳、附著(zhù)力優(yōu)良、柔韌性好、低微氣味、表面耐抗性好、耐劃傷、抗化學(xué)性好、耐黃變性能佳、耐磨擦等特性,針對目前水性UV漆要么透明度佳但不耐黃變,要么硬度高不耐熱等現狀,武藏涂料正在大力研發(fā)水性UV涂料,目前處于打樣階段,預計今年后半年會(huì )推向市場(chǎng),屆時(shí)歡迎廣大客戶(hù)積極采用。
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