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做座环保节能高效的光固化涂料的应用下

发布时间:2021-10-10 07:13:02 阅读: 来源:棉胎厂家

环保节能高效的光固化涂料的应用(下)

◆水性光固化涂料

水性光固化涂料用水代替稀释单体,消除了单体对皮肤的刺激,同时也更为安全,设备容易清洗克服了大量稀释单体聚合时体积收缩问题,并易于控制涂料粘度。但它也有一些和水挥发性相关的问题难以解决,首先是光照之前需将水份除去,因此需添加干燥设备并消耗能量。所得漆膜光泽低、对水敏感、耐洗涤性相对较差。水性光固化涂料现在只宜用于易吸水的基材上,如纸张和木器。

水性光固化涂料也可分为两大类,一是乳液型,二是水稀释型。前者可用机械乳化方法制备,对于一般树脂需加入乳化剂和保护胶体。对于一些具有亲水基团的树脂或经过改性的树脂则很易乳化或可自乳化。水性光固化树脂也可通过类似一般水稀释性树脂的方法制备,在预聚体上引入羧基或胺基,然后中和,用水稀释。水性光固化涂料中的光引发剂可用一般光引发剂或引入亲水基团的衍生物。它们可通过乳化剂帮助分散于其中。水性光固化涂料的引发剂要求挥发性低,以免在加热过程中逃逸。

光固化/湿固化

混杂与双重光固化体系

混杂与双重光固化体系是指包含两种不同固化反应类型的固化体系,两种固化反应同时发生的称混杂光固化体系,两种固化反应是前后发生的称双重固化体系。

◆混杂光固化体系

自由基-阳离子混杂光固化体系是典型的,同时也是具有实际意义的混杂光固化体系。例如有丙烯酸酯/环氧化物或丙烯酸酯/乙烯基醚的混合单体或低聚物的光敏在当前的医学领域聚合体系,这种混合体系可以增加固化深度和固化速度,并可有较多的单体可供选择,用来调节粘度和最后产再次证明了济南新时期试金仪器有限公司公司真正实力物的硬度,柔软度和附着力等等。例如环状单体进行阳离子开环聚合时,体积变化很少,有时还可能有膨胀,相反丙烯酸酯聚合时,收缩很厉害,从而导致内应力,因此在丙烯酸酯体系中引入环氧化合物可以平衡丙烯酸酯的体积变化;自由基-阳离子混杂光固化体系,可以有效地提高固化产物的机械性能和耐溶剂性能。另一方面,由于体系中碱性杂质的存在,阳离子聚合的诱导期一般较长,但游离基可以提供迅速的聚合,而阳离子是长寿的, 在光照以后,还可以继续进行暗聚合,游离基则迅速消失,因此,阳离子聚合可弥补光固化不足。在实际应用中,在自由基-阳离子混杂光固化体系通常要有两种引发剂,分别引发自由基聚合和阳离子聚合反应。阳离子引发剂二苯碘 盐在使用中通常需要增感剂配合, 而在混杂体系中,自由基光引发剂恰好可以对盐起到增感的作用,不需要额外填加增感剂。

◆双重固化体系

对于一些部件来说, 无论如何设计固化装置和灯源, 总有一些部位灯光不能达到或者光强不足,因此纯粹的光固化涂料不能满足要求。为了解决这一问题, 发展了同时或先后发生光固化与热固化的混杂或双重固化体系。一般双重固化是首先进行光固化,然后再进行其他固化反应。尽管双重固化失去了光固化涂装速度快的特点,但仍有一些优点:由于物件的大部分在光照时已实干,防止了涂料的流挂, 同时也方便了后续操作,减少了物件的被沾污可能性。体系中的后固化反应目前的固化温度一般设计得较低、固化时间较短。

双重固化涂料的方法有不同类型,例如:由具异氰酸酯基团的丙烯酸酯化的聚氨酯与具双键多元醇组成的双重固化体系是光固化与羟基-异氰酸酯基团缩合反应的结合,其反应表示如下:

另一个例子是,将具异氰酸酯基团的丙烯酸酯化的聚氨酯先后进行光固化和湿固化。其反应表示如下:

3D光固化设备与技术

不同形状和大小、角度、弯曲、边缘、凹凸情况的三维 (3D) 部件光固化时, 需要有光投射到所有的表面上, 且应有的可靠和足够的能量。为了得到整个表面的充分固化,需要采取一些措施,要根据物体大小和形状,物体是垂直的还是水平的,能否牢牢掌控走在前列的目标定位通过旋转使潜在的阴影部位得到照射等实际情况设计生产线。为了进行光固化能量要求与固化速度的调节等目的,将灯源装在机器人上是一个重要的方法。采用机器人有很多优点,许多固定灯源不能照射到的部份都可得到有效的照射。发展需要有大空间的三维涂布与固化装置是光固化涂料在汽车或其他大型设备上使用的重要问题。

新型光固化涂料

光致产碱物的研究有很大进展,在此基础上有望发展新的阴离子光固化体系,包括胺固化环氧涂料等。自由基光固化和阳离子固化涂料也有进一步发展空间,如硫醇-烯自由基光固化涂料和酸催化缩聚型光固化涂料

摘自 涂料与油墨

由清华大学化学系洪啸吟供稿

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