光固化涂料如何选择树脂?

2023-07-12 15:31:07 sunadmin 5

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光固化涂料所用低聚物也称预聚物,其具有分子量小、具有特征聚合基团、粘度较大的特点,是光固化涂料的成膜主体。

光固化是属于不饱和分子之间的的加聚反应,按引发剂的引发机理有自由基聚合和阳离子聚合,比较常见的是自由基聚合,这种C-C聚合交联的反应是一种刚性交联。自由基聚合反应迅速、收缩较大;聚合度变化小,阻聚影响较大(0.01-0.1%的阻聚剂阻止反应)。光固化涂料固化交联后收缩率高,研究发现,双键未聚合时其间距较长,一旦聚合,生成共价键,间距缩短,引起体积缩小,所有不饱和聚合双键收缩高达11%。光固化涂料配方具有复杂性,具体表现如下:一、单体种类多,基础低聚物(树脂)种类多目前按合成时官能团来分有不饱和聚酯类PE、环氧类EA、聚氨酯类PUA、聚酯类PEA、氨基类、聚醚类、有机硅类、磷酸酯类、混合类等。二、按功能看光固化涂料中常用的树脂有如下类别:

1、硬树脂—Tg高,硬度高、化学性能好、多数固化速度快。如标准双酚A类EA;高官能团PUA及小分子量2fPUA; 高官能团氨基丙烯酸酯;甲基丙烯酸酯低聚物等。

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2、软树脂—Tg小,柔韧性好、固化速度慢、交联密度低。如改性环氧---环氧大豆油丙烯酸酯等;长链的聚酯丙烯酸酯;直链结构平均分子量超过1200的PUA;部分纯丙烯酸酯低聚物等。3、极性树脂,是含有活性氢或易形成氢键的低聚物,能改变极性或表面张力。如磷酸酯丙烯酸酯;有机硅低聚物;羧基丙烯酸酯类低聚物等。4、水性UV低聚物,常见的有乳液型、水分散型、水溶型5、非交联类树脂在光固化涂料配方中具有填充作用,改善交联密度、增加附着力、改变柔韧性、增强润湿性等作用。常见这类树脂有长油醇酸树脂;热塑性丙烯酸酯树脂;醛酮树脂;石油树脂等。三、设计光固化(UV)涂料配方时树脂的选择设计涂料配方前,应明确涂层种类,即是底漆、面漆或色漆;和了解被涂物材料的基本性能,如极性大小(表面张力)、有无结晶、属于热塑或热固等。具体描述如下:

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3、底漆树脂的选择:首先是附着力的要求,这是底漆树脂的通性;润湿性,指对于颜、填料的润湿和对基材的润湿,这是两个不同的要求,因为基材表面张力与颜填料的不会正好一致;柔韧性,主要涉及打磨性和层间附着。2、面漆树脂的选择,面漆需要达到的性能与对于树脂的选择描述如下:成膜的丰满度和流平性:要达到这个要求,需选择相容性好的树脂和单体搭配,提高与底涂的润湿流平,交联度适当提高,选用较高折射率的树脂;韧性:主要涉及硬度及耐磨性。这两个性能有关联,但不一定完全一致,需要有差别对待。层间附着:层间附着力的解决需满足润湿流平及树脂极性搭配。耐化学性和耐黄变性:EA、PUA(聚酯类)具有良好的耐化性,PE、聚醚类就要差些;一般认为脂肪族的PUA、纯聚醚丙烯酸酯、纯丙类、氨基类都具有良好的耐黄变性能,配方中添加合适的抗黄变剂亦可有效提升面漆的耐黄变性能。哑光要求:用一些分子量稍小或很大的树脂会有一定的哑光效果;一些聚氨酯树脂哑光效果也不错。


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