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环保涂料之水性UV

2020-12-28
       水性UV涂料是指为了实现低VOC、低气味等目的,采用水性UV硬化型树脂制作而成的一种环保型涂料。这些年来我国环保政策的出台以及全国人民环境保护意识的提高都在不断促进着水性UV涂料的发展, 特别是伴随着GB 30981-2020 工业防护涂料中有害物质限量的正式发布,将会进一步推动工业防护涂料的技术进步和引导工业防护涂料行业的健康发展。越来越多的人们开始注意到了水性涂料的优点,水性UV涂料更加成为一种必然的趋势和选择,近年来我国工业涂装方面使用水性涂料的例子越来越多,而根据国家的环保政策,水性涂料的特点能够很好响应其号召,这也是难得的发展契机。
       纵观这些年来涂料行业的发展,环保督查风、原材料涨价潮等相继来袭,在多重压力之下,涂料企业苦不堪言,涂料行业内有近三分之一的中小企业处于亏损的边缘。众所周知,水性涂料是用水作为分散介质的,通俗地讲,就是水性涂料是用水来调漆的,水漆在喷涂和干燥过程中挥发的是水,它的VOC排放非常少。溶剂型涂料在喷漆和干燥过程中有大量的稀释剂,即有机溶剂要挥发,产生大量的VOC。数据显示,水性涂料VOC排放比溶剂型涂料可降低60%-70%。现如今,国家重拳治理环境污染,在“油改水”的政策下,随着人们环保意识的提升、消费行为的转变,水性漆渐渐被客户关注和接受,用环保的水性涂料替代溶剂型涂料已经势在必行,节能环保的水性涂料迎来了前所未有的发展机遇,市场发展势头呈强劲之势。


      以下,小编将从水性UV涂料的特点、原理、组成以及注意事项等方面入手给大家解读相关内容。
       1. 水性UV(紫外光固化)涂料的特点
      (1)反应速度快,固化时间短。
      (2)无需长时间加热,处理工艺简单。
      (3)反应高效,节约能源。
      (4)绿色环保。
      (5)可以实现薄涂层涂布,降低操作成本。
      (6)气味较低,施工友好。
      (7)闪点高,不可燃,不易爆。
      (8)可获得高光泽的涂膜,密着性、耐刮擦性、耐磨性等均很优异。
      2. 水性UV(紫外光固化)涂料的原理
      水性紫外光固化涂料同时具备亲水基团和不饱和基团,才使得其能够溶解或分散在水中。当经过紫外光照射后,会使光引发剂吸收紫外光辐射能量而被激活,释放自由基,这是一种反应速度极快的链反应,分子外层的电子发生跳跃,在短时间内生成能和树脂中的不饱和基团发生作用的活性中心,使树脂和活性稀释剂分子中的双键断开,发生聚合反应,从而相互交联成膜。
      3. 水性UV(紫外光固化)涂料的组成
      (1)水性低聚物。低聚物又称预聚物,是水性光固化涂料中最重要的组成部分,它决定了固化膜的硬度、柔韧性、粘附性、耐磨性和耐水性等重要的物理性能,它的结构对光固化的速度也有很大影响。
水性紫外光固化低聚物必须具有不饱和基团,这才能进行自由基光固化,这些不饱和基都含有碳碳不饱和双键。在紫外光的照射下,这些不饱和基团互相交联,由液态涂层变为固态涂层。
自由基型紫外光固化体系,各自官能团反应活性一般按照以下顺序升高:乙烯基醚、烯丙基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基。
      (2)水性光引发剂。光引发剂是一类容易吸收紫外光能量产生活性自由基,进而引发涂料中不饱和基聚合的物质。光引发剂是水性紫外光固化涂料的重要组成部分,其作用是引发相应的单体或预聚物和聚合。在溶剂型引发剂中引入阴、阳离子基团或亲水性非离子连段可以让溶剂型引发剂具有亲水性,更好溶于或分散在水中。
      光引发剂的性能是水性光固化涂料能否顺利聚合的关键。应该使光引发剂的吸收紫外线波长区域正好在颜料非吸收区。另外,光引发剂的吸收波峰应尽可能与光源发射的主波长相近。光引发剂必须与水性溶剂具有一定的相溶性,以使光引发剂得以发散,有利于固化效果。
      水性光引发剂主要包括:水性裂解型光引发剂——安息香衍生物、苯乙酮衍生物;水性夺氢型光引发剂——二苯甲酮类、二苯乙二酮类衍生物、蒽醌类、硫杂蒽酮类。
      4. 水性UV(紫外光固化)涂料的使用注意事项
      (1)一般情况下,水性UV涂料可于常温下直接使用,要求添加适量的水稀释搅拌充分(一般不超过5%)。请注意水的添加量,过多可能会降低光油的光泽。稀释剂为纯水或蒸馏水。上油后必须完全照干,否则会引起不耐磨、粘着等问题。请在使用前进行实验。
      (2)定期清理紫外灯管,检查光油槽、刮刀与钢轮以确保干净,以确保光油的干净,避免杂物对光油光泽、附着力等影响。滚轮的清洗:停机时,若滚轮未干可以直接用水清洗,若滚轮有点干,可以酒精、异丙醇等溶剂清洗。
      (3)当光油罩涂于塑料等非吸收性基材表面,请先做实验测试(只对部分塑料有良好附着力) ,并且请于UV固化前先经红外热风干燥。
      (4)固化条件为高压汞灯或高压卤素灯,灯管与被照物距离在7cm内固化速度最快效果最好,大于这个距离的话光照时间需适当延长。结合微波、红外干燥技术,干燥速度更快。
      (5)涂料开启后,防止阳光照射,防止杂质混入,特别是防止油性杂质的混入对涂层的流平产生影响。
      水性紫外光固化涂料因具有环保、固化速度快等特点,在汽车内饰、5C行业的应用具有广泛前景。但水性紫外光固化体系的稳定性还需要进一步增强,其很容易受到pH变化的影响,在低聚物方面选择水溶性功能单体,在光引发剂方面,选择大分子可控型都将成为新的发展方向。  
      由于水性UV涂料具备较好的施工性、高光泽、干燥速度快、低污染、涂层丰满平整、美观、流平性佳、附着力优良、柔韧性好、低微气味、表面耐抗性好、耐划伤、抗化学性好、耐黄变性能佳、耐磨擦等特性,针对目前水性UV漆要么透明度佳但不耐黄变,要么硬度高不耐热等现状,武藏涂料正在大力研发水性UV涂料,目前处于打样阶段,预计今年后半年会推向市场,届时欢迎广大客户积极采用。
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