光固化涂料PPT课件

1、1 2 光固化概念 光化学基础 光固化涂料的组成 光固化涂料的特点及应用 一光固化涂料性能检测 3 一 光固化概念 通常所讲的光固化过程是指液态树脂经光 照后变成固态的过程，所涉及的光固化反 应大多数是光引发的链式聚合反应。 光固化涂料以高能量的紫外光作为固化能 源，涂料中的光引发剂吸收紫外光而产生 自由基或阳离子，引发低聚物和活性稀释 剂发生聚合和交联反应，形成网状结构的 涂料。 4 二 光化学基础 光化学反应 5 三三 光固化涂料的组成 光固化涂料 低聚物 活性稀释剂 光引发剂 各种添加剂 普通涂料 树脂 溶剂 催化剂 各种添加剂 6 3.1光引发剂 光引发剂是一种能吸收辐射能，经激发发

2、生化学变化，产生具有引发聚合能力的活 性中间体(自由基或阳离子）的物质。 光引发剂的含量一般在1%-5%左右，最多 不超过7%-10%。 光引发剂对光固化涂料的光固化速度起决 定性作用。 7 光引发剂的分类 按吸收辐射分类 光固化引发剂 紫外光引发剂（紫外光引发剂（250420nm） 可见光引发剂可见光引发剂 （400700nm） 8 按产生的活性中间体分类 自由基型光引发剂 裂解型光引发剂 夺氢型光引发剂 阳离子型光引发剂 9 阳离子光固化和自由基光固化特点对比 10 3.2 低聚物 低聚物是一种分子量相对较低的感光性树脂，具 有可以进行光固化反应的基团，如各类不饱和双 键或环氧基等。 自由

3、基光固化涂料用的低聚物都是具有不饱和双 键的树脂，如丙烯酰氧基(CH2=CH-COO-)，甲基 丙烯酰氧基CH2=C(CH3)-COO-,丙烯基 （CH2=CH-CH2-)等。 阳离子光固化涂料用的低聚物，具有环氧基团或 乙烯基醚基团（CH2=CH-CH2-)，如环氧树脂，乙 烯基醚树脂。 11 低聚物是光固化涂料的主体（质量配比为 30%-60%），光固化涂料涂膜的物理力学 性能主要由低聚物固化膜的性能来决定， 不同品种的光固化涂料其物理力学性能要 求不同，所选用的低聚物也不同。 涂膜的物理力学性能主要有： 硬度 环氧丙烯基酯的不饱和聚酯一般硬度 较高；低聚物中含有苯环结构也有利于提 高硬度

4、。 12 柔韧性 低聚物含有脂肪族长碳链结构，柔 韧性好；分子量越大，柔韧性越好；交联 密度越大，柔韧性越好。 耐磨性 聚氨酯丙烯树脂有较好的耐磨性； 低聚物分子间易形成氢键的，耐磨性好； 交联密度高的，耐磨性好。 13 拉伸强度 环氧丙烯酸酯和不饱和聚酯有较 好的拉伸强度；一般分子量较大，柔韧性 较小和交联度大的低聚物有较高的拉伸强 度。 抗冲击性 低Tg、柔韧性好的低聚物一般抗 冲击性好。 14 附着力 收缩率小的低聚物，对基材附着力 好；含羟基、羧基等基团的低聚物对金属 附着力好；低聚物表面张力低，对基材润 湿铺展好，有利于提高附着力。 耐化学性 提高交联密度，耐化学性增强。 15 耐黄

5、变 脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、聚醚丙 烯酸树脂和纯丙烯酸酯有很好的耐黄变性。 光泽 交联度增大，光泽增加；Tg高、折射 率高的低聚物光泽好。 颜料的润湿性 一般脂肪酸改性和胺改性的 低聚物有较好的颜料润湿性。 16 3.3活性稀释剂 活性稀释剂通常称为单体或功能性单体， 它是一种含有可聚合官能团的有机小分子。 通常官能团越多，光固化反应活性越高， 反应速度也越快。 它不仅溶解和稀释低聚物，调节体系的黏 度，而且参与光固化过程，影响涂料的光 固化速度和固化膜的各种性能。 17 自由基光固化用的活性稀释剂都是具有不 饱和双键的单体，如丙烯酰氧基，甲基丙 烯酰氧基，乙烯基，烯丙基。 阳离子光固化用的稀

6、释剂是具有乙烯基醚 CH2=CH-O-或环氧基的单体。 18 活性稀释剂自身的化学结构对固化膜的性能影响 有很大影响，因此在制备光固化涂料时要根据涂 料性能要求，选择合适的活性稀释剂结构。 19 3.4各类添加剂 光固化涂料用的添加剂主要包括颜料和染 料、填料、助剂等，虽然它们不是光固化 涂料的主要成分，而且在涂料中占的比例 很小仅为0.2%1%，但他们对完善涂料的 各种性能起着重要作用。 如为了提高涂料的贮存稳定性加入阻聚剂； 用以消除涂料在制备和使用过程中产生的 气泡加入消泡剂；用来改善涂料流平性、 减少涂膜缩孔加入流平剂；为使涂料着色 加入颜料。 20 四 光固化涂料的特点及应用 光固化

7、涂料具有不含有机挥发物（VOC），对环 境污染小，固化速度快，节省能源，固化产物性 能好，适用于高速自动化生产等特点，在诸多领 域都得到了广泛的应用。 随着光固化技术的不断发展和进步，光固化涂料 得到了得到迅速发展，所使用的基材已由木材扩 展至纸张、塑料、金属、石材、水泥制品、织物、 皮革、玻璃等。光固化涂料可适用于各类工业涂 料和汽车涂料，以及织物、印染涂料。外观也分 为高光型，亚光型，磨砂型，纹理型等。 21 为了更好地提高涂料的性能，出现了光固 化涂料与传统涂料的结合利用。下面介绍 两种比较有发展前景的涂料，光固化水性 涂料和光固化粉末涂料。 22 光固化水性涂料 光固化水性涂料结合了水

8、性涂料和光固化涂料的 优点，也是今后光固化涂料主要发展方向之一。 光固化水性涂料的优点是可以使用相对分子质量 很高的齐聚体以提高对某些基材的黏附力，并提 高固化膜的其他物理性能，体系的黏度可用水来 调节，可以得到极薄的涂层，且设备易于清洗， 可用于三维物体的表面固化，减少了灰尘的吸附， 并能在固化前对涂层的缺陷进行修补。缺点是光 固化前必须脱水烘干，体系光泽度低，耐溶剂性 差，耐擦伤性差。 23 光固化粉末涂料 光固化粉末涂料是一项将传统粉末涂料和 光固化技术相结合的新技术。光固化粉末 涂料的最大特征是工艺上分为两个明显的 阶段，涂层在熔融流平阶段不会发生树脂 的早期固化，从而为涂层充分流平和

9、驱除 气泡操作提供了充裕的时间，这样就从根 本上克服了热固化粉末涂料的顽疾，也消 除了光固化液态涂料的不足。 24 与光固化的液体涂料相比，光固化粉末涂 料无活性稀释剂，涂膜收缩率低，与基材 附着力高；光固化粉末涂料一次涂装即可 形成质量优良的厚涂层；光固化粉末涂料 喷涂溅落的粉体便于回收使用。因此，同 样是无溶剂环保型涂料，光固化粉末涂料 比热固粉末涂料和光固化液体涂料具有更 高的技术优势、经济优势和生态优势，而 真正称得上是5E型环保涂料。 25 光固化涂料性能检测 外观 光固化涂料外观一般呈无色或微黄色透明 液，大多有较强的丙烯酸酯气味，固化后 该气味应基本消失。 黏度 黏度高会造成使用上的困难，黏度低容易 造成流挂。 26 细度 细度可通过测