《UV固化粉末涂料》doc版.docVIP

UV固化粉末涂料摘 要 UV固化粉末涂料是粉末涂料的新宠，发展迅速，前景诱人，它既具有传统粉末涂料的优点，又结合了辐射固化涂料的优势。本文简要介绍UV固化粉末涂料的固化机理、组成，涂装方法、应用领域，以及它在我国的发展概况；并阐述了它作为一种新型环保型涂料有很大的发展潜力。关键词：粉末涂料；UV固化技术；固化机理；涂装工艺；发展前景AbstractUV curing Powder Coatings is the new darling of powder coatings, has developed rapidly, enticing, both the advantages of traditional powder coatings, but also combines the advantages of radiation curing coatings. This paper introduces the UV curing powder coating curing mechanism, composition, coating method, curing mechanism, applications, and its overview of development in China; and described it as a new type of environmentally friendly coatings have great potential for development.Key words: UV curing powder coating; curing mechanism; painting; development prospects目 录1 前 言 51.1 UV固化粉末涂料的国内外状51.2 UV固化粉末涂料的优点62 UV固化粉末涂料的光固化机理73 UV固化粉末涂料基本组成83.1 主体树脂83.2交联剂93.3光引发剂93.4颜料和填料103.5助剂113.5.1 流平剂 113.5.2 固化剂 11 3.5.2 光稳定剂 114 UV固化粉末涂料的生产工艺、应用及性能指标134.1 固化粉末涂料的涂装工艺134.2 UV粉末涂料的应用领域144.2.1 木制品 144.2.2 塑料制品 144.2.3 合金及预装配制品 144.2.4 大件金属 154.2.5 纸类基材 154.2.6 汽车涂料 154.3 UV粉末涂料的性能指标155 UV固化粉末涂料的优势及在我国的发展概况和发展方向166 结论17参考文献 18致谢 191 前 言1.1 UV固化粉末涂料的国内外状况UV固化技术是利用紫外光通过物质，引起物质内部物理和化学变化的一门新兴的科学。UV固化涂料最早是由德国拜耳（Bayer）公司于1968年研究成功的一种新型的环保节能的紫外光固化涂料。第一个产品木器紫外固化涂料，其主要过程是不饱和聚酯树脂中加入安息香醚类引发剂而合成，并在60年代末实现了商品化。由于良好的耐摩擦性、耐溶剂性及耐沾污性等优良性能，一经问世，即受到人们的重视。20世纪70年代初美国的Sun化学公司，Immont公司又开发丙烯酸系UV固化涂料，至此，光固化涂料在世界各国得以迅速发展。我国对光固化涂料的研究始于20世纪70年代，并相继建立了一批UV固化家具涂装线和引进纸张上光机，但由于当量国内的原料配套跟不上、价格偏高等因素的影响，大大阻碍了光固化涂料在我国的发展，直到80年代，随着高分子材料的发展，扩大了原材料的选择范围，加速了我国光固化材料的开发研究，1995年天津大学开发了特种丙烯酸酯光固化木器清漆系列；1986年北京工学院研制成功了人造大理石装饰板光固化涂料；1991年山东大学又开发Z06UV紫外线固化彩色油墨和B66UV紫外固化光亮油等。目前在我国，从事研究、生产和应用光固化涂料的单位近百家，据不完全统计，仅UV固化涂料的产量，1998年5100t，1999年为9360t，增长率为83.5%，而产值1998年为20400万元，1999年为29665万元，增长率为45.4%，从而说明光固化涂料在我国发展极为迅速，而有关专家对光固化涂料在我国发展极为迅速，而有关专家对光固化涂料市场今后工作发展的增长率作了预测，结果列于表1-1。表1-1 各种光固化涂料市场的增长率品名增长率/%品名增长率/%木材、填充材料、底漆、面漆光纤涂料UV固化粉末涂料汽车部件涂料塑料涂层1124201716金属装潢三维喷涂涂料隔离涂料地板罩光漆纸张罩光清漆131211108正由于我国光固化涂料市场发展潜力巨大，吸引了世界多家生产企业在我国设厂或合作生产，如美国的沙多玛公司、第一化学品公司，比利时的UCB公司，瑞士的汽巴嘉基公司以及新加坡的国际特品公司等，一方面加剧了国内市场的竞争，另一方面也为光固化涂料市场带来勃勃生机。UV固化粉末涂料也称为光固化粉末涂料，简称UV粉末涂料。UV固化粉末涂料又是UV涂料中的后起之秀。传统UV固化体系在环境保护、人身健康、工艺操作及膜性能控制方面还存在很大不足，而且价格较贵，其中中最引人关注的是稀释剂单体对人体皮肤和眼睛的刺激性和有臭味，粉末光固化体系继承和发展了传统的UV固化技术和粉末涂料技术的许多优点，近年来脱颖而出，成为新型光固化体系。由于它同样和一般的UV固化涂料具有废物排放少，对环境污染少，因而被称为“绿色技术”。 UV固化粉末涂料的研究始于20世纪90年代，在美、欧、日本已得到了很大发展，进入了较为成熟的阶段，而传统的涂料因其有机挥发成分太大，对环境污染严重，其市场份额正迅速缩小，而有环保特性的辐射固化涂料、粉末涂料、水性涂料正在全球涂料市场成为持续热点。据据J.Howad预计，2010年前世界工业涂料的构成如下（见表1-2）。表1-2 2010年前世界工业涂料的构成涂料品种当年所占全年全部涂料的百分比/%1995年至2010年的增长率1995年2000年2005年2010年低固体分涂料高固体分涂料电泳涂料其他水性涂料粉末涂料辐射固化涂料39.512.58.514.08.03.530.512.010.016.012.04.515.010.015.519.917.56.57.08.517.022.520.07.5-82.5-32.0100.060.7150.0114.3由表中数据可以看出，其产量已占到涂料总产量的10%，而且每年以20%30%的速度增长。我国相对滞后，尽管增长速度很快，但在涂料总产量中所占的比重却很小，约0.2%0.3%。粉末涂料及辐射固化涂料的增长速度在今后几年将会有长足发展，而且这种发展绝不仅仅是单纯的数量增长，而是质量、品种、工艺、技术的全面提高。1.2 UV固化粉末涂料的优点传统的溶剂型涂料，由于有机挥发物（VOC）太多，对环境污染严重，已被许多国家限制使用。而环保型的UV固化涂料则增长迅速，其中尤以UV固化技术水性涂料和UV固化粉末涂料两类产品的增幅最大，特别是利用UV固化技术与粉末结合的UV固化粉末涂料，是目前最无害的一种涂料。它的优点如下：1. 不含有机溶剂和水，有机溶液挥发物（VOC）等于零，既可节省大量的资源，又可避免对生产工人造成危害；2. 无排放、节省能源（耗能仅为热固化粉末涂料的1/51/10）固化速度快（0.0110s）生产效率高适合流水线生产、适合涂覆热敏基材；3. 由于在其熔融、阶段黏度较高而较少渗入底材，没有固化的组份挥发，避免了大气污染和废水处理问题；4. 粉末涂料在封闭的体系中循环，喷溢的粉末涂料可以回收利用，节省了能源，涂料的利用率达95%以上；5. 粉末涂料所用树脂的分子量比溶剂型涂料大，因此涂膜的物理机械性能和耐化学介质等性能比溶剂型涂料好；6. 粉末涂料的操作较简单，工人容易掌握，涂膜厚时也不产生流挂，易于实施自动化流水线涂装；7. 粉末涂料是粉末状态，在施工是可大减少待烘产品的堆放场地。虽然粉末涂料有很多优点，但仍存在对设备要求高，投资大，固化温度高（150以上），适用面较窄缺点。若将UV固化技术应用于粉末涂料的涂装上，不仅能使其在较低温度下迅速固化，提高粉末涂料的固化速度，而且能为其开辟新的应用领域。尤其是在固化温度下不稳定的底材如木材、塑料等应用。因此，将粉末涂料与UV固化技术相结合的UV固化粉末涂料，将具有巨大的市场发展潜力。2 UV固化粉末涂料的光固化机理光固化机理有自由基引发聚合与阳离子引发聚合两种。自由基引发聚合反应的优点是水对体系无阻聚作用，固化速度快，缺点是氧对反有阻聚作用，缩皱明显。阳离子引发聚合反应的优点是无氧阻聚现象，缩皱轻微，缺点是固化时间长，分子量增长慢，水有阻聚作用。在多数情况下，固化为自由基引发聚合。光引发自由基聚合是光引发剂（PI）在光照射下接受光能从基态变为激发态（PI*），进而分解成自由基，自由基与单体（M）的碳碳双键结合，并进行链增长，使碳碳双键发生聚合，其中伴随着增长链上的自由基的转移和终止。聚合过程可表示如下： 由于两种聚合机理各有优缺点，因此可以采用混杂光固化或双重光固化，使聚合物达到综合性能最优。混杂聚合综合了各聚合反应的优点，表现出良好的协同效应。与传统的高分子共聚物不同，混钉聚合和双重聚合生成的是高分子合金，并可能形成互穿网络结构的产物。3 UV固化粉末涂料基本组成及性能指标UV固化粉末涂料的基本组成见表3-1。表3-1 UV固化粉末涂料基本组成原料名称UV固化树脂着色颜料体质颜料光引发剂脱泡剂流动促进剂质量分数/%60651020252.50.51由表3-1可知，UV固化涂料由UV固化涂料树脂（主体树脂）、交联剂、光引发剂（光敏剂）、颜料填料和助剂（流平剂、光固化剂、光稳定剂）组成。3.1 主体树脂树脂是UV 固化粉末涂料的主要成膜物质，是决定涂料的性质和涂膜性能的主要成分。配制UV固化粉末涂料，一方面要求树脂能赋予粉末良好的储存稳定性，也就是说粉末必须在高达40条件下能储存36个月而不结块；另一方面所用原材料必须在较低温度（如100或更低）下具有较低的熔融粘度以保证涂料在光固化之前和光固化过程中具有良好的流动和流平性能，随后在120以下发生光固化反应。这就要求所选用树脂的Tg应在5070(至少在40以上)，平均分子量为10004000，分子量分布要窄，要得到这样的树脂并非易事。常规的热固性树脂不符合UV粉末涂料的要求。降低树脂熔融温度的常用方法是合成半结晶树脂、加人结晶化合物或无定形低聚物，通过高分子结构设计，合成树枝状及超支化半结晶聚合物。制备低温固化UV粉末树脂也是一种可行的方法，最近备受关注。目前已开发的主体树脂一般为不饱和聚酯、乙烯基醚树脂、不饱和聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧树脂等。在主体树脂方面UCB公司推出了Uvecoat TM系列， DSM公司推出了Uracross P 系列，另外还有Vianova Resins 公司的树脂1，Dow Chenical公司用于中密度板的固态环氧型树脂，以及Vantico AG公司、IPG Pulvertechnik AG 公司的树脂等。在2002年的辐射固化会议上UCB 公司又报道了几种不同用途的新型主体树脂，分别用于天然硬木、DMF、金属及 PVC板材上，其主要性能见表3-2 ，表 3-32。表3-2 UCB公司树脂主要指标牌号形态t g/粘度（175）/mPasUvecoat3001Uvecoat3002Uvecoat2300Uvecoat3003Uvecoat3101Uvecoat9010无定形无定形无定形无定形无定形无定形4349534943 80a20004500 2500b35001800300c注：a为Tm温度；b为200下粘度；c为100时粘度表3-3 Dow Chemical公司产品型号树脂类型/树脂粘度/（Pas）tg或tm/Dow ChemicalXZ 92478.00环氧丙烯酸24a85105DSMUracross P3125无定形不饱和聚酯305048Uracross ZW4892P无定形不饱和聚酯5010051续表33Uracross ZW4892PUracross P3307Uracross P3898无定形不饱和聚酯半结晶乙烯基醚氨基半结晶乙烯基醚氨基3070549011090130注：a.150粘度值得一提的是近年来倍受关注的超支化聚合物的研究与应用，超支化聚合物与传统的线型聚合物不同，具有高官能度、球形对称三维结构以及分子间和分子内不发生链缠结等结构特点，具有粘度低、互溶性好、活性高，且很容易对其表面的多个官能团进行改性等特点，可应用于涂料中作为成膜物、粘度改性剂等，以提高漆膜的各项性能3,北京化工大学作了将改性超支化树脂应用于UV 固化粉末涂料中的研究，表明添加超支化树脂可降低树脂玻璃化温度，使流变性能及涂膜性能得到改善4。3.2 交联剂 为了使上述不饱和树脂在UV辐射下交联固化，我们需要加入交联剂。交联剂是具有二个双链以上的不饱和聚合物，常温下是固体。如乙烯基羟烷基醚有乙烯基羟丁基醚。异氰酸酯为IPDI、TDI、HDIMDI等等。制备方法是以当量比1：2的醇基羟烷基醚反应得含量有双键的交联剂。例如：2当量IPDI搅拌通氮在催化剂二丁基月桂酸锡存在下，75与1当量NPG反应，使NCO%达到15.6%。加入1当量乙烯基羟基醚，在100下反应直到NCO降升0.3%以下，即等到固体产品，化学反应式如下： 交联剂和不饱和聚酯在粉末涂料配方中不饱和键之比一般是50：50。3.3 光引发剂光引发剂是UV固化粉末涂料配方中必不可少的组分5。光引发剂的光物理、化学性质，对光引发、光聚合反应过程的控制非常重要，它们应该具有以下性质：（1） 在紫外区、近紫外区具有较高的量子产率；（2） 无毒、无味、无黄变性、不易挥发；（3） 与树脂的混溶性好、迁移性低、储存稳定性好。根据光引发机理的不同，光引发剂主要分为自由基光引发剂和阳离子光引发剂。目前用于UV固化粉末涂料的光引发剂大部分为自由基型引发剂，其中包括BP、TPO、Irgacure 184、Irgacure 651、Irgacure 907、Darocur 907/BAPO等。在UV粉末涂料用光引发剂方面，Ciba Specialty Chemicals公司的光引发剂最为常用。北京化工大学应用Ciba公司光引发剂，研究了单引发体系与复合引发体系引发剂的组成及含量对透明体系UV固化粉末涂料的光固化性能及光泽度、抗冲击性、硬度、附着力等物化性能的影响。结果表明：单引发体系中光引发剂种类在低含量时对体系的固化性能有较明显的影响6，随含量的增加影响渐小，而涂膜的硬度、附着力、抗冲击性则总是随引发剂含量的增大而先增大后减小。复合体系中综合各项性能比较，Irgacure 651/ Irgacure 2959体系性能要好于Irgacure184/ Irgacure2959体系。近年来，为扩大UV粉末涂料的应用领域，国外已有进行有色UV固化粉末涂料研究的报道7，8，通过选择合适的光引发剂组合物，能使有色UV固化粉末涂料固化。目前大量资料介绍的是使用-羟基酮（AHK）和双酰膦氧化物（BAPO）的组合物，AHK因其对氧阻聚不敏感而使所得涂层有良好的表面性质，而且在其结构中苯环取代基对位上含有一个极性的羟基乙氧取代基而使该化合物在UV固化粉末涂料挤出和成膜温度下挥发性低。 BAPO在370nm附近和400450nm有两个显著的吸收峰，具有较高的光反应性及吸收特性，可满足深层固化的需求，BAPO和AHK的化学结构式如下：3.4 颜料和填料颜料和填料要求对热和光的稳定性好，分散性好，在常温及熔融挤出过程中或涂装过程中不与光固化树脂、光引发剂、助剂发生反应。与烘烤固化粉末涂料一样，UV固化粉末涂料两样可以使用碳黑、钛白粉、氧化铁系颜粉，铅铬系颜粉以及酞菁系颜料。另外，由于UV固化粉末涂料对颜料碉热性要求降低，对颜料耐紫外线性能（色变）要求提高，因而能在烘烤固化粉末涂料中不能用的颜料，在UV固化粉末涂料中是可以使用了，不耐光性能的颜料就不能使用，透明氧化铁系颜料在UV固化粉末涂料中是很好的品种。显然，UV固化粉末涂料的耐黄性要比烘烤固化粉末涂料好。一般控制颜填料总用量低于50phr。光线在照射含颜料的涂膜时，光引发剂的吸收光谱最好与紫外灯的发射光谱相一致，这样即达到了最大的引发效率，保证涂层的迅速完全固化，这就要求涂料中的颜料对引发剂的吸收光谱有尽量低的吸收或散射。由于颜料分子吸收和散射作用，使得有色涂料的固化较透明涂料困难，表现为固化时间延长，底层涂膜固化不彻底。许多颜料，如炭黑、氧化铁黄等会吸收和散射UV辐射，因此它们会在一定程度上阻止UV固化。散射导致UV辐射从涂膜中反射出来，而吸收也降低了UV射线对光引发剂的可供量，所以在选择颜料时必须慎重。Reiner7，8等研究了颜料对粉末涂料的影响 ，他们发现最难固化的颜色是黄色，红色及蓝色相对来说较易固化，黑色颜料可用于 UV粉末涂料中，但含量必须低于1%。Ljubomir Misev9等人亦进行了不同颜料的对比实验，也得到了非常相似结论，他们选用了炭黑颜料、金红石型二氧化钛及2种有机、8种无机颜料进行了对比实验，配方中含有25%的二氧化钛涂层亦能得到很好的固化，炭黑颜料的固化得益于黑涂层在曝光过程中对热量的吸收，有机红和蓝颜料在认可的遮盖力下也可良好固化，而黄颜料遮盖力差、固化差。他们还发现另一个控制体系光固化的因素是颜料颗粒大小和形状，颗粒尺寸越大越易固化。颜料在涂膜固化中所致的另一个问题是涂膜表面和深处的UV吸收存在UV较大差别，即表层固化时底层仍为流体，当底层完全固化时，涂膜收缩，从而导致涂膜起皱。因此，对于着色体的 UV粉末涂料，必须进行谨慎的颜料选择以和涂料中主体树脂、光引发剂、助剂等相互匹配。3.5 助剂 助剂可以改善涂料与涂膜性能，增加紫外光敏感性，降低施工难度，是涂料中不可缺少的组分。常用的助剂主要有助固化剂、颜料、填料、助剂(包括流平剂、消泡剂、消光剂、增光剂、改性剂、促进剂等)等。3.5.1流平剂流平剂是聚丙烯酸脂、硅树脂，例如Estron的P67是聚丙烯酸酯乙酯，P88是聚丙酸异辛酯，Byk脱气剂量或防针孔剂是安息香及其衍生物。用量为0.5-2%phr。其外，有必要时用少许增塑剂，如Phenocies,或邻苯二甲酸酯。3.5.2固化剂固化剂对高聚物的聚集状态起决定性作用，而且对粉末涂料的贮存期、成膜条件等起着至关重要的作用10。固化剂类型决定于作为基体树脂所带有的活性基团，一般为羟基类、羟酸类、环氧基类和带有C=C不饱和双键类。在UV固化粉末涂料配方中，应尽量避免使用固化剂，从而避免在涂料熔融流平阶段发生提前固化，但为了提高涂膜的性能，有时也会加入少量助固化剂，加入量与热固化粉末涂料相比较要少得多。3.5.3光稳定剂户外应用是对光固化粉末涂料更高的要求，在户外使用不可避免地会受到太阳光中的紫外辐射、大气污染和酸雨侵蚀。一般产品要求使用寿命在5年甚至10年以上，这样高的要求就必须使用光稳定剂以消除长时间环境对它的损害。为使涂层可适于户外应用，很多公司在涂料中使用苯并三唑(BTZ）和羟基苯丫嗪（HPT）作为UV吸收剂，并配合以位阻胺型光稳定剂（HALS）以清除自由基。UV吸收剂可防止底层的变色及光化学降解导致的分层， HALS可消灭高聚物降解产生的有害自由基如过氧化氢自由基，从而防止光泽度及柔韧性的降低。HPT和 HALS结构式如下。光稳定剂的应用对于UV 固化体系似乎是一个UV吸收剂会参与光引发剂对光的竞争从而矛盾，降低引发自由基的形成，而活性HALS 化合物作为一个自由基会消除光引发剂而增长长链自由基。研究表明11，12，通过选择合适的光引发剂及光稳定剂会克服UV 吸收剂的影响。由于BAPO 在长波处的吸收，可使 UV吸收剂阻光效应得到转移，使UV 保护的涂层固化不会受到明显影响。HALS化合物由光氧化过程产生的活性氮氧自由基（NO）需要好几个小时才能达到一定的浓度，由于辐射固化过程仅仅是几秒钟，因此在含氮自由基和主体参与反应固化的自由基之间并无明显的相互作用。4 UV固化粉末涂料的生产、涂装工艺及应用4.1 固化粉末涂料的生产和涂装工艺UV固化粉末涂料的制备方法同传统的热固型粉末涂料相类似，物料经预混后在挤压机中熔融混炼、挤出，然后冷冻、粉碎、过筛。UV固化粉末涂料通常采用静电喷涂工艺喷涂到基材上，涂料加热可采用传统的加热方式，红外线加热方式或二者结合。对于给定配方，依据所用颜料类型，选择合适的UV 灯和光引发剂匹配。其固化工艺参数见表4-1。表4-1 固化工艺参考参数烘道参数指标工房红外段UV段温度，湿度，%红外灯管，支温度，红速度，m/min滞留时间，minUV灯，W/cmUV灯数量，支温度，线速度，m/min滞留时间，min10-3060-80680-1000.25-11-480280-1200.25-11-4涂装方法有空气喷涂、流化订浸涂、静电喷涂、静电流化床浸涂、火焰喷涂等。常用静电粉末喷涂法。要求涂膜厚度在150mm以下时，被涂工件表面处理后可直接进行喷涂，要求厚度在150mm以上时，被涂工件表面处理后要进行预热才能喷涂。因此前者也可叫冷喷涂，后者也可叫热喷涂。加热流平在烘烤中完成，由于UV光固化粉末涂料的加热温度较低，因而加热设备简单，占也面积小，加热温度一般为100-120，从开始加热到完全流平约1min-4min。UV固化在固化设备中完成，典型设备如图4-1它由熔融流平红外管和UV固化管组合而成，并连成整体烘道，但各有独立运行的输送带。图4-1 上海公司的UV固化设备示意图红外管烘道采用红外辐射和对流热风循环相结合的加热方式。第一步红外线强辐射加热使粉末快速熔融，第二步运用了红外线对热风使粉末进一步熔融流平，第三步用对流热风工件表面的粉末充分流平，获得满意的外观。烘道内加热元件的排布，戋胆进口端中波红外线灯，送入对流风，通向进口端抽出后循环使用。部分热风送往UV固化段使连接段保温。中波、红外线灯管采用横向排布，与烘道长度方向垂直，有利于涂膜均匀受热。UV固化须加热采用UV灯，大多数采用汞弧灯（低压汞灯、中压汞灯或高压汞灯），此外还有无极灯、氙灯、卤化物灯、LED灯等。固化工艺参数实例见表4-2。表4-2 固化工艺参考参数烘道参数指标工房红外段UV段温度，湿度，%红外灯管，支温度，红速度，m/min滞留时间，minUV灯，w/cmUV灯数量，支温度，线速度，m/min滞留时间，min10-3060-80680-1000.25-11-480280-1200.25-11-44.2 UV粉末涂料的应用领域由于UV粉末涂料具有低温快速固化的优点，使得不能承受高温或不宜长时间加热的基材或物品有了一种新的选择，如塑料基材无法承受高温，一些金属会在高温下褪色等。下面列举几种可以使用UV粉末涂料的基材。4.2.1木制品木制品的承受温度一般不超过80，否则就会有水、树脂、蜡、萜烯烃等挥发物被蒸发出来，导致涂膜带有气泡或沙眼，对固化涂层的稳定性、机械性能和表面光泽度都非常不利。中密度纤维板（MDF）是欧洲涂料工业开发成功的第一个UV化粉末涂料应用领域。4.2.2 塑料制品热固化粉末涂料不能涂饰塑料制品，但使用UV粉末涂料后，固化温度降低，现有的多种塑料都可以采用这一技术，而不会导致塑料变形。因此塑料制品将是UV粉末涂料一个重要应用领域。4.2.3 合金及预装配制品合金（如镁铝合金）的应用非常广泛，但一直不能用粉末涂饰，这是因为即使在115下合金的金相性能也会受到影响。许多预装配制品（如防震器、电动机、泡沫内芯门等）上面都装有电子元件、塑料、层压制品、橡胶密封圈等热敏部件，它们承受的温度不能过高。UV固化粉末涂装技术的固化温度可以满足这些基材的要求，因此在这些方面具有很广阔的应用前景。4.2.4大件金属涂装坯料或笨重金属部件时，UV粉末涂料不必将整件物件全部加热，从而可使能耗大大降低，并节省了涂装时间。4.2.5纸类基材DMS公司报道了UV粉末涂料在纸类基材上的应用。该涂装技术与印刷（胶印、柔印、凸印等）结合，可用于书籍、杂志封面、包装箱纸板、卡片纸等上光；UV粉末涂料另一纸基应用是墙纸涂饰，墙纸涂布，可获得理想的装饰性和功能性（防污染、耐擦洗等）。4.2.6汽车涂料UV粉末涂料的另一有望取得重大突破的领域便是汽车外壳UV涂料。这一领域在以前传统热固型粉末涂料一直未能攻克，而UV粉末涂料则带来了新的希望。4.3 UV粉末涂料的性能指标UV粉末涂料是20 世纪90年代末刚刚起步的一种新型涂料，其性能指标及测试方法还未有相应标准，目前国际上也只是参照相应标准进行一些性能测试。根据文献资料，目前普遍进行的检测指标有：光泽度、铅笔硬度、耐磨性、耐候性、耐溶剂性、遮盖力、表面固化性、附着力、柔韧性、色度等。典型粉末涂料指标及参照标准见表4-3。表4-3 典型UV粉末涂料指标13性能指标参考标准附着力（十字）铅笔硬度冲击性耐磨性耐MEK性5B4H无开裂少于100mg（100循环）通过ASTMD3359-1997ASTMD3363-1992aNEMALD3-1995，3.8ASTMD4050-1995PCI Test Methed#8注：MEK为甲乙酮5 UV固化粉末涂料的优势及在我国的发展概况和发展方向UV粉末涂料与传统涂料相比较，除了具有粉末涂料的一般特性外还具有以下优点：（1）对环境友好UV粉末涂料对环境的友好性表现在：几乎不释放任何挥发性有机物。目前，世界各国政府已经制定各种政策与法规来控制和减少工业过程中的V0C排放，这样许多公司就不得不想尽各种办法来控制VOC的释放，而选择使用UV固化粉末涂料将是一个很好的解决之道。施工过程时问短。UV固化粉末涂料与热固型粉末涂料相比，加热温度低且加热时间短(传统粉末涂料在相同或更高的温度下还需更长的时间)，这样既节约了能源并且又减少了气体的释放，还能提高工作效率，降低劳务费用。与液态UV涂料相比较，施工时多余的溅出物容易回收和再利用。（2）价格不高涂料体系的价格取决于所用的材料，材料利用率越高则越经济。一般来说，UV粉末涂料具有材料利用率高的优势。大多数液态喷涂涂料因为含有挥发性物质而只有60的利用率，UV粉末涂料属固态粉末产品，材料利用率可达95，另外，施工时多余的喷出物还可回收利用，这样的话，如果再用每公斤或每升涂料的价格来比较它与其他涂料的价钱的话显然就不公平了。那我们就用单位面积所需的涂料价格来比较吧。单位面积所需的涂料的量当然还与涂层数目有关，一般的，使用UV粉末涂料在施工时涂一层即可达到较好的效果，使用其它涂料如UV液态涂料或硝基漆要达到相似的效果就必须进行多层施工，这就无形中增加了单位面积所需的涂料价格。举例来说，溶剂型硝基漆费用(15固含量和60利用率)为136欧元升与UV粉末涂料(100固含量和95利用率)费用约为15欧元kg相比，假如涂层厚度要求为50mm，需硝基漆涂多层后估计约需11L，而用UV粉末涂料单层约需1Kg，两者比较，总价相当。(3)性能优越与其他涂料相比性能优越，如下表从上表我们可以看出UV粉末涂料与其他涂料相比有更好的性能我国在20世纪70年代初就开始了对紫外光固化涂料BT、的研究和开发，然而由于原材料及固化设备的限制而发展缓慢。进入20世纪90年代以后，随着邮电通讯、计算机、印刷和电子行业的不断发展及人民生活水平的不断提高，对紫外光固化涂料产生了很大的需求，大大推动了我国紫外光固化涂料发展。1994年，我国耗用各类紫外光固化涂料3100至3300吨，1998年耗用量达6200至6400吨，平增长率超过25。经过10多年的努力，我国初步建立起紫外光固化粉末涂料用的原材料生产基地，产品、品种和质量上都初具规模；同时灯具和固化设备也有了很大发展，据报道，国内最近已成功研制出粉末涂料UV固化设备14。为推广应用紫外光固化粉末涂料提供了可靠的保证。当前，为保证国民经济的可持续发展，国家制定了严格的环保政策，加大了执法力度；人们的环保意识日益增强，喜爱环保产品，这一切都为紫外光固化粉末涂料的生产和发展带来了一个绝好的机遇。在2l世纪，紫外光固化粉末涂料必将获得更大的发展。5 结 论UV固化粉末涂料具有无可比拟的优越性及良好的应用性能，它兼备了粉末涂料和UV固化技术的优点，特别适合于需要环境保护，低温涂装，快速固化，高效率生产的场合，这将使它成为一种很有发展前途的涂料新技术。尽管目前UV固化粉末涂料还处于研究开发的初级阶段，欧洲辐射固化粉末涂料集团预计在未来的5年内UV粉末涂料的市场将达到130kt，从现在起10年内，将达到150kt。产品技术还不够完善，原料技术落后，品种有限，而以下的技术领域则需要进一步的开发：各类颜色的固化，低光泽涂层，薄涂层，储存稳定性及耐候性研究。但随着人们对其的日益重视，UV固化粉末涂料将得到更广泛、更成功的应用。参考文献1王莲芝.紫外光固化粉末涂料及其应用J.精细与专用化学品，2001，（7）：17.2David Hammerton.New UV powder systrms fot metal,wood and PVC C.Rad Tech2002.Technical conterence proceedings:592-600.3寇会光，施文芳 .超支化聚（胺 -酯）的合成及其光固化性能研究J.高分子学报，2000 ，10(5):554-558 .4王艳梅，魏杰 超支化树脂改性UV 固化粉末涂料J感光科学与光化学，2003 .5郑耀臣，魏无际.光固化涂料用光引发剂的进展，涂料工业，2002（1）：31-356王艳梅，魏杰UV 固化粉末涂料用光引发体系的研究J辐射研究与工艺学报，2003 .7Reiner Jahn,Hugh Laver,Connyte Walvaart .Selecting pigments for colored UV curable powder coatings J.Poly Paint Color J,2000,190(4428):16-18.8Z Jovanovic ,J Lahaye,H Laver, et al.Finding the right cure for shades of greyJ.Poly Paint Color J,2000,190(4430):8-11.9Liubormir Misev,Oliver Schmid,Saskid，Udding-Louwrier,etal.Weather stabilization and pigmentation of 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