《UV密着改善方案》PPT课件.ppt

UV附着改善 附着 当两物体被放在一起 紧密到界面分子接触 以至生成新的界面层 就生成了附着力 附着力是一种复杂的现象 涉及到 界面 的物理效应和化学反应 一般涉及一层或几层分子的物理或化学吸附作用 常见的理论 1 机械连接理论2 化学键理论3 静电理论4 扩散理论 1 机械连接理论 当涂料施工于含有孔 洞 裂隙或空穴的底材上时 涂料能够渗透进去 起机械铆定作用 机械打磨方法提供粗糙表面来实现 底色漆 清漆体系中 要求清漆平滑 光亮且表面能低 因此第二层清漆的附着有一定的困难 2 化学键理论 在界面间形成化学键 这一类连结最强且耐久性最佳 在热固性涂料中最常见主要包括 共价键 和氢键化学键 15 170千卡 摩尔氢键 12千卡 摩尔 3 静电理论 两带有残余电荷涂层 通过这些电荷的相互作用能提高一些附着力 静电力主要是色散力和偶极子的相互作用力 色散力 10千卡 摩尔偶极力 5千卡 摩尔诱导力 0 5千卡 摩尔 4 扩散理论 当涂料和底材 聚合物 达到分子接触时 某些分子会向界面另一边进行不同程度的扩散 形成交错网状结构 因素 接触时间 固化温度和分子结构 分子量 分子链柔性 侧链基团 极性 双键和物理兼容性 UV树脂特征 UV树脂种类 不饱和聚酯 环氧丙烯酸树脂 聚氨脂丙烯酸树脂 聚酯丙烯酸树脂 丙烯酸丙烯酸树脂 甚至环氧树脂等本质 含有双键或含有环氧基团常见 CH2 CH COO 丙烯酸脂 CH2 CH CH2 烯丙基 UV附着差原因 UV树脂本身的结构上的缺陷 缺乏与底材作用的基团 同时自身的极性较小UV反应的缺陷 上层接受到强紫外线 固化较快 体积收缩较大 而下层收缩较小 整个涂膜会产生一种向上的内应力 与附着力相抗衡 破坏附着性能 注 UV收缩应力 并不是收缩完成后产生的应力 而是收缩过程受到交联点制约 收缩倾向不能完全表达所导致的内应力 UV密着促进方法 1挑选合适的流平剂 原理 固化后迁移到涂层的表面 从而有效降低涂层表面张力作用 降低表面张力使涂层和底材能更紧密的接触促进密着 主要用在面漆上注 选用不当 或用量过大 易导致过多富集在涂层表面 自由能大大降低 变滑 从而使涂层的再黏附性能恶化严重 2添加合适的润湿剂 原理 降低固体物资表面的张力 使固分和树脂充分接触作用 加入促进UV和底材的接触和润湿 促进UV流进底材的空隙 形成锚固 主要用在底漆 和含无机填料的金油加过量 或体系不兼容容易导致涂膜混浊注 不同的物质一般不同 具有特定性 3添加底材的树脂 利用相似相容 使两涂层相互扩散交叉 促进层间的涂层融为一个整体预留一定量的反应性物质 使两涂层间能反应成为一个整体 例如中途中添加UV树脂 或在UV中添加中途添加过量容易导致原有涂层的性质发生变化 4热塑性树脂的控制 添加热塑性树脂可以适当修改原有UV的性能 例如改善密着 高光泽 韧性性 腊浆等低极性的热塑性树脂的使用 使UV和底材接促变差 造成密着不良强度较低的热塑性树脂的加入 固化后富集在表面形成低强度层 影响层间密着注意 热塑性要和体系能相容 固化前 后 5调节体系表面张力 1尽量减少高官能团的稀释单体的用量2增加聚胺脂丙烯酸 聚脂丙烯酸等固化速度较慢 涂膜较为柔软的树脂 来缓和固化交联速率 缓冲内应力作用3无机填料 但必须添加必要的偶联剂和润湿剂4添加少许弹性的橡胶微粉 将部分收缩应立即分散到弹性微球的内部 改善应力缓冲效果 5提高履带的走速 减少灯管数目 改过一次为多次过机工艺 缩短单次过机辐射时间 每次辐射固化的转化程度不是很高 给收缩应力有足够的伸展空间 6固化后 在进行适当的加热 内应力得到释放 6增强溶剂溶解能力 溶剂最主要作用调节粘度溶剂会对底材产生一定的侵蚀 溶胀作用可促进uv和下层树脂的弥合溶剂清洗去除表面的流平剂 热塑性树脂等浮在表面的低极性物质 可改善附着力如果洗涤剂配方中含有氯化 氧化等强渗透性助剂 则不仅仅洗去表面油污 塑料表面低极性物质 还可以大大可能提高 注意 遗留的溶剂可能会阻碍UV的正常反应太强的溶剂可能造成对底材的破坏伴虽溶剂的挥发 原有溶剂性能会有很大的不同 7添加附着剂 7 1偶联剂7 2强附着UV树脂7 3氯化树脂7 4磷化树脂7 5强密着的热塑性 7 1偶联剂 偶联剂在底材表面吸附 水解 缩合 键合到金属 无机底材表面例如醇解产生OH对底材改性 乙烯基在自由基的引发下 交联到网络中 起架桥作用对于某些表面存在一定极性的塑料 硅氧烷偶联剂也可能有促进强附的作用 据报钛酸酯偶联剂比硅氧烷偶联剂具有更强的联结强度 7 2强密着UV树脂 某些丙烯酸单体可通过对特定塑料基材的渗透溶胀作用促进附着力某些酰胺结构和脲基结构的助剂对塑料基财也有附着力促进作用 含高羟基 氨基的树脂 如9050涂料配方中能够在金属界面形成氢键的基团主要包括羧基 氨脂基 氨基 酰胺基等常见基团 其中羧基对金属基材的作用较为显著 双酚A类环氧树脂及其衍生物 包括环氧丙烯酸酪 通常具有优异的附着力 这些树脂分子链中的羟基和环氧基具有较强的附着性 7 3氯化树脂 通过其氯原子与烯烃表面C H原子间的大量分子间色散力来增强附着性能 因为大量氯原子的参与 这种本来不强的分子间力得以累积强化 最终产生较强的附着力促进作用 氯化物较强的渗透性 容易使两涂层相互交错成一整体主要 氯化聚烯烃 氯化笨乙烯 氯化聚脂 注 氯化物与UV树脂相容性较差 溶解性较差 容易使涂层混浊 甚至层析 等一系列负面影响 谨慎使用 7 4磷化树脂 磷酸基能够与很多极性基材表面形成牢固的化学键 络合结构 一定长链的磷酸酯可以通过磷酸基较强的渗透能力 甚至能渗入某些塑料 主要 磷酸酪化或焦磷酸配化的单体 低聚物 甚至非聚合性产物 磷酸脂的功能比较广泛 它们就是非常有效的渗透剂和表面磷化保护剂注 磷酸脂吸水严重 容易受潮 同时磷酸脂本身具有一定的颜色 黄变比较厉害 使用的限制比较大 7 5强密着的热塑性 个别非UV树脂由于分子量比较大 粘附性大 同时降低内应力等 能大大提高密着的性能例如Degussa公司的LTH树脂 一种可聚合的固体聚酯 本身具有较强的黏附性 AD006 亚克力树脂加过量可能产生不耐溶剂 硬度变低 不过热塑性树脂本身有的还是抗溶剂的 有的硬度也很高哦 因为可能的负面影响太多一般不建议使用 8双重固化涂料 鉴于现有的中途遗留的OH基 我们可以人为添加NCO 形成副反应 作为密着的补充 甚至可能起主要作用相反的我们可以使中途NCO过量 然后和UV中的OH基反应注 存储稳定性 和操作性性不好 9稀释单体的侵蚀能力 主要作用 稀释 同时对UV涂层物性改善 硬度 固化速度 密着 提高对塑料的附着力 在配方中添加长链烷烃单体 例 HDDA两树脂交联网络互相缠结 嵌套 在界面形成互穿网络结构 结合牢固 附着力增强 单官能单体的渗透溶胀能力高于双宫能单体 单体分子非反应性的一端通过与基材的分子间亲和力 好似针尖一般 插入 到基材中并引领其他分子进入基材浅表层 聚合成线型大分子