辐射固化涂层创新技术的应用二胶纸机

辐射固化涂层创新技术的应用(二)

3 辐射固化配方体系

所有辐射可固化体系都包含有功能化的齐聚体,单官能团或多官能团单体,对于UV固化体系则必须加入光引发剂或光敏剂。

3.1 光引发剂/光敏剂体系

在紫外光固化体系中需使用光引发剂或光敏剂,以产生引发反应的活性自由基或活性离子基。通常使用的安息香醚、苯偶酰缩醛、苯乙酮、硫杂蒽酮等各种自由基引发剂受到空气中O2的强烈阻聚作用,光引发阳离子聚合体系则不会被氧气阻聚,在空气中即可获得快速而完全的聚合,盐是一种较为新型的稳定、非吸水性且高效的阳离子光引发剂。如二苯碘盐在光照下除了产生离子基还产生自由基,可同时引发阳离子聚合和自由基聚合。阳离子材料常常以大尺寸的面貌出现在服役现场光聚合现已用于紫外光固化,在聚硅氧烷环氧树脂光聚合应用中很有前景。但盐阳离子光引发剂也具有不少缺点:如含有剧毒的金属离子如SbF-6由于长试样如钢丝绳、链条、缆绳、钢绞线等的标准长度最少3米以上,在聚硅氧烷中溶解性差及热稳定性低等。用硼代替锑,可以降低其毒性,改善可溶性,并仍保持高活性。复合使用光引发剂可以增加光固化过程的效率;加入某些添加剂也能提高活性,如酮-胺-盐或酮-胺-溴化物(如CBr4,溴代酮等)。在光照下产生的某些活性粒子常常起终止作用。

目前新提出的“三组分体系”可克服这种终止反应的发生,主要是利用清除剂以清除终止增长链的活性粒子,而且如有可能,则通过电荷转移产生新的引发自由基,如酮-胺-盐体系。

3.2 单体和齐聚物

通常辐射固化用齐聚物粘度比较大,必须加入稀释剂即单体,以调整其施工粘度。70年代发展了第一代多官能团丙烯酸酯单体,包括TMPTA、HDDA、PETA和TTEGDA等。这些单体具有良好的稀释性能和固化3、注意防尘,可在咨询专业人员后采取防尘措施.性能、低挥发性、价格适中,但对皮肤具有刺激性,它们虽仍大量使用,但总趋势是发展较低刺激性的单体。80年代后期,逐步发展JC/T992⑵006《墙体保温用膨胀聚乙烯板胶粘剂》以乙烯基醚替代丙烯酸酯类单体。乙烯基醚具有良好的稀释性能,固化速度快,也可进行阳离子聚合。齐聚物方面也经历了一系列发展过程,丙烯酸酯树脂是继不饱和树酯后发展起来的第二代光固化树脂,反应活性高、品种多,其中尤以丙烯酸环氧树脂和丙烯酸聚氨酯应用最广。

另外,马来酸酯和乙烯基醚齐聚物作为“非丙烯酸酯类”体系,具有一定的吸引力。快速固化和低粘度对齐聚物来说,往往难以同时获得,因而需要平衡考虑粘度、固化速度和固化膜的最终理化性能。新型氨基改性聚酯是这方面的一个重大发展,它可用作各种材料的罩光清漆。当然要同时获得低粘度和低刺激性仍然是个难题,这方面的研究方兴未艾。在光固化体系中,光引发剂常常会产生气味,可在齐聚物骨架上引入光引发剂加以改善,但同时由此会造成固化速度减缓。用水作为辐射固化体系的溶剂已经研究了许多年。以水代替有机单体既可获得低的施工粘度,而且还保持纯齐聚物的性能。水基丙烯酸聚氨酯和丙烯酸聚酯树脂已成功地应用于丝印刷油墨、木材涂层和多孔性基质如皮革、织物的整理等。近年来用于UV/EB固化复合材料的粘合剂的发展颇受注目,如EB固化炭纤维复合材料需要具有高玻璃态转化温度和高热形变温度的齐聚物,研究的主要方向是环氧树酯材料。由于自由基固化在基质上的收缩而使其粘结力受到影响,但近期取得了很大进展,长链丙烯酸酯化合物固化收缩率小且具有良好的耐候性,已经在许多基材上得到了应用。

4 辐射固化涂层应用现状

4.1 应用领域

由于辐射固化具有污染少、固化快、耗能低等特点。近几年来,辐射固化不仅在木材涂料、金属装饰及印刷工业等方面逐步取代传统涂料,并已开始广泛应用于光学透镜、电子器件、光纤涂层等精密工业。下面列出了UV和EB固化的各个应用领域。

4.1.1 木材涂层

木材底漆和表层清漆以及色漆,填料(填充木板内部和表面空隙),水基家俱涂层。

4.1.2 塑料涂层

薄膜涂层和硬涂层,汽车部件、器械、光盘、信用卡、窗户薄膜以及汽车前灯和发光部件的金属化塑料底材涂层。

4.1.3 纸张涂层

装饰纸,标签,卡片和书面等的表面上光,金属化纸张底材涂层。

4.1.4 地板涂层

乙烯基地毡,乙烯基硅镶木地板。

4.1.5 金属涂层

食品罐头,汽车和器械装饰,交通隧道墙板。

4.1.6 硅酮涂层(纸张/薄膜)

脱膜衬里,标签,铸件。

4.1.7 电子涂层

保形涂层,封装化合物,光刻胶,软(硬)盘,光盘,录相带,磁带光纤。

4.1.8 油墨

平板印刷(纸板盒,软包装品,杂志,出版物),丝印刷(塑料标签,塑料瓶,金属箔,纸和纸板包装品)和胶印。

4.1.9 粘合剂

层压材料(纸或薄膜/木材,薄膜/薄膜,纸/箔等),普通粘接(汽车部件,光学器件)和压敏胶(标签,接触纸/薄膜等)。

4.1.10 交联

热收缩膜,电绝缘材料。

(待续)

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