序言
特种UV涂料
UV固化型涂料具有防止污染及节能效果,涂饰的化学性、物理性优秀、有快速固化的特性,正在多个领域被广泛地采纳使用。广泛用于生产塑胶、真空电镀、PVC地板、荫罩板、汽车头灯、木地板、橱柜面板等 UV作
为一种新的加工技术在澳大利亚获得商业化已经有25年以上的时间了,而且现 在行情继续看好。该项技术正以每年接近10%的速度稳步发展,尤其 是在表面涂料和 相关工业方面。
定义
UV就是紫外线(Ultra-Violet Ray)的英文简称. 工业用的UV波长以200nm 到450 nm为其应用范围. 用UV 来照射"UV 照射可硬化的材料" 而使它硬化的制程, 我们称之为"UV Curing Process" .UV涂料可通过浸涂、淋
涂、漆涂、旋涂,甚至真空涂等方法涂布后,再经紫外线光子照射而固化成膜。顾名思义,UV涂料的固化是和UV光的照射分不开的。这种技术起源于70年代的国际涂料市场,是一种全新的绿色技术。利用该技术生产
的紫外光固化涂料,简称UV涂料。20世纪末,UV固化涂料开始流行于西方、日本等地,是一种代表时尚的涂料品种。最早应用于手机、DVD、随身听外壳的表面涂装处理,后来其应用领域现进一步扩展到化妆品、电视
机及电脑等家用电器领域。
UV光固化涂料具有不含挥发性有机化合物(VOC),对环境污染小,固化速度快,节省能源、固化产物性能好、适合于高速自动化生产等优点。而传统涂料易挥发、固化速度慢,不利于环境保护。因此,UV涂料是传统
涂料的主要替代品。
组成
UV涂料因应用领域不同而成分各异,但其基本组成可归纳为:
活性稀释剂
主要作用是溶解UV涂料中的固体组分,调节体系粘度。UV涂料中的稀释剂不是一般涂料使用的挥发性有机溶剂,而是直接参与固化成膜过程具有反应能力的无挥发性溶剂。活性稀释剂就化学结构而言,一般是分子量
不大而分子内含有可聚合官能团的一类单体,成膜后成为漆膜的一部分。
低聚物
也有称齐聚物或寡聚物,是UV涂料中的基本骨架,在紫外线光子的作用下形成具有立体结构的漆膜,并赋予漆膜的各种特性,例如硬度、柔韧性、附着力、光泽、耐老化等性能。
光引发剂
是UV涂料中的关键组成部分,其作用在于传递紫外线光子的能量,迅速引发单体和低聚物的交联聚合,促进体系的液固转换过程。根据引发机理,光引发剂可分为自由基和阳离子两大类型。
助剂
顾名思义是为满足具体使用要求、改善漆膜性能而添加的某些辅助性组分,如流平剂、消泡剂、基材润滑剂、消光剂、分散剂、稳定剂、表面滑爽剂等。这些助剂与溶剂型涂料常规使用的助剂没有什么两样。
特点
与一般的溶剂型涂料相比,UV涂料的特点如下:
固化速度快
UV涂料在紫外线光子照射下固化(UV紫外线灯管),通常只需1秒钟左右或更短时间,可以进行快速连续化作业,大大提高生产效率。
常温固化
UV涂料中常用低聚物,如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸树脂与不饱聚酯等树脂,以及各种丙烯酸酯的单官能团或多官能团单体,都可在紫外线光子的作用下通
过自由基引发室温聚合和交联,因而特别有利于对热敏感的基材(如木材、纸张和塑料)的涂饰。
节约能源
UV涂料不需要加热干燥,因而在施工时较之常规的热干燥涂料可节省能源75%~90%。
节省占地面积
UV涂料的各种涂装设备紧凑,不需烘道,操作简便快捷,易于实现生产自动化,因而大大节省设备占地面积,并缩小作业空间。
不污染环境
UV涂料是一种无溶剂或基本无溶剂的涂料,成膜过程中无VOC挥发到大气中,对环境不造成污染,易于满足政府或立法机构的环保条例。
提升产品性能
UV涂料在紫外线光子的作用下实现组分之间的交联聚合,将液态快速固化成膜,并具有三维网状结构,因而可使漆膜表面性能得到改善,如硬度、柔韧性、耐磨抗刮性、耐化学药品性、高光泽度、耐用性等。
优点
1.UV涂料使用专业UV油漆,UV油漆有别于普通家具企业常用的PU漆、PE漆及NC漆,是真正绿色环保的油漆,不含任何挥发物质,UV涂装生产线上生产的产品绿色、健康、环保。
2.UV漆漆膜是立体状结构,硬度大,耐磨性好,透明度好,因此诞生于UV涂装生产线的产品耐刮碰、耐摩擦,经得起时间的考验。
3.UV涂料上的机械化设备克服了人工操作中的人为因素,使产品色差较小,质量稳定。
4.UV涂料在涂装过程中,将板材中的有害物质分解,并通过紫外线光固化机烘干处理,产品更健康环保。
注意事项
代替传统体系时存在的问题
1.经济性-基本材料价格高
2.着色系统的困难
3.因100%固体份导致的施工困难
4.视线性固化的问题
5.附着力的问题,涂料与底材匹配问题
6.需要广泛范围的化学
7.毒性(对皮肤的刺激性) ?
日常使用中要注意的一些问题
1、远离火源。在施工范围内,不宜吸烟。
2、施工时必须注意空气流通,并配戴保护面罩。
3、如沾染皮肤,应立即用清水或已稀释的硼酸冲洗至少10分钟,并请医生治疗。
4、贮存于阴凉干爽的地方。
施工方式
UV涂料可通过浸涂、淋涂、漆涂、辊涂,甚至真空涂等方法涂布后,再经紫外线光子照射而固化成膜。与一般的溶剂型涂料相比,
UV涂料的特点如下:
1.固化速度快 UV涂料在紫外线光子照射下固化(UV紫外线灯管),通常只需1秒钟左右或更短时间,可以进行快速连续化作业,大大提高生产效率。
2.常温固化 UV涂料中常用低聚物,如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸树脂与不饱聚酯等树脂,以及各种丙烯酸酯的单官能团或多官能团单体,都可在紫外线
光子的作用下通过自由基引发室温聚合和交联,因而特别有利于对热敏感的基材(如木材、纸张和塑料)的涂饰。
3.节约能源 UV涂料不需要加热干燥,因而在施工时较之常规的热干燥涂料可节省能源75%~90%。
4.节省占地面积 UV涂料的各种涂装设备紧凑,不需烘道,操作简便快捷,易于实现生产自动化,因而大大节省设备占地面积,并缩小作业空间。
5.不污染环境 UV涂料是一种无溶剂或基本无溶剂的涂料,成膜过程中无VOC挥发到大气中,对环境不造成污染,易于满足政府或立法机构的环保条例。
6.提升产品性能 UV涂料在紫外线光子的作用下实现组分之间的交联聚合,将液态快速固化成膜,并具有三维网状结构,因而可使漆膜表面性能得到改善,如硬度、柔韧性、耐磨抗刮性、耐化学药品性、高光泽度
、耐用性等。
UV腻子漆
UV固化腻子通常用于表面平滑度较差的木材,如刨花板、纤维板等,漆作用是填充底材小孔及微细缺陷,密封底材表面,使随后涂装的装饰性涂料不会被吸入而引起的不平整,从而为 粗材质材料提供 光滑的表面。
UV腻子漆固化速度快、加工物件表面干爽、可降低砂磨操作的次数,提高了产品的竞争力。在使用UV腻子漆时,需要先用粗砂纸对基材表面进行打磨清洁,然后采用刮涂的方式进行涂布,UV辐照5-6秒固化,再以
280#~400#砂纸打磨,然后涂覆UV漆以及面漆。打磨的目的在于提高层间附着力。
UV底漆
UV底漆应用于表面较为光滑平整的木材表面。涂装工艺主要包括刷涂、喷涂或淋涂等几种法。涂覆一层UV底漆后,低黏度的涂料可以向木材细小开孔渗透,通过膜层的折射效果保留并强化木纹和孔粒结构的自然美感
,UV光辐照7-8秒固化,固化后,经砂纸打磨后,再用UV 面漆罩光固化,获得平整、光滑饱满的罩光效果。其打磨目的也是在于提高层与层之间的附着力。
UV面漆
UV面漆广泛应用于天然木材或木饰面,产生高光泽闭纹或亚光纹路的涂饰效果。面漆涂层除了起到美化装饰作用以外,还赋予许多特殊的性能,比如:耐 磨、耐溶剂、耐热、耐特殊化 学品等。涂装工艺主要包括刷
涂、喷涂或淋涂等,UV光辐照8-10秒钟固化直接成型。 附:木器涂装要求木材作为被涂物与其它物质相比,容易涂饰,且装饰效果美观大方。但是木材对湿度、温度特别敏感,易受影响而膨胀/收缩,处理不当造成
开裂。一般在20℃,湿度在75%以下,木材含水量 20%以下进行涂装。
行业应用
家具行业长期使用的涂料主要是PU、PE、NC涂料等,通过喷涂施工,效率低、成本高,不仅污染环境,并且影响施工人员的健康。UV涂料具有绿色环保、成本低廉、便于机械化操作、效率高等诸多优点,越来越引起
人们的注意,被称为“21世纪的绿色工业新技术”。近两年使用UV涂料的厂家越来越多,这也将会是未来的发展趋势。
家具厂在引进UV设备生产线的时候,不能随波逐流,要根据自己的具体情况,决定投入和回报。有很多厂家买进UV线后,急于求成,由于工艺不熟练,人员驾驭机器能力差等因素,不能很好地发挥作用,感觉使用UV
涂料并不像传说中的高效低廉,而是繁琐复杂,就又束之高阁,无人过问,又回到传统涂装方式。