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環保涂料之水性UV

2020-12-28
       水性UV涂料是指為了實現低VOC、低氣味等目的,采用水性UV硬化型樹脂制作而成的一種環保型涂料。這些年來我國環保政策的出臺以及全國人民環境保護意識的提高都在不斷促進著水性UV涂料的發展, 特別是伴隨著GB 30981-2020 工業防護涂料中有害物質限量的正式發布,將會進一步推動工業防護涂料的技術進步和引導工業防護涂料行業的健康發展。越來越多的人們開始注意到了水性涂料的優點,水性UV涂料更加成為一種必然的趨勢和選擇,近年來我國工業涂裝方面使用水性涂料的例子越來越多,而根據國家的環保政策,水性涂料的特點能夠很好響應其號召,這也是難得的發展契機。
       縱觀這些年來涂料行業的發展,環保督查風、原材料漲價潮等相繼來襲,在多重壓力之下,涂料企業苦不堪言,涂料行業內有近三分之一的中小企業處于虧損的邊緣。眾所周知,水性涂料是用水作為分散介質的,通俗地講,就是水性涂料是用水來調漆的,水漆在噴涂和干燥過程中揮發的是水,它的VOC排放非常少。溶劑型涂料在噴漆和干燥過程中有大量的稀釋劑,即有機溶劑要揮發,產生大量的VOC。數據顯示,水性涂料VOC排放比溶劑型涂料可降低60%-70%?,F如今,國家重拳治理環境污染,在“油改水”的政策下,隨著人們環保意識的提升、消費行為的轉變,水性漆漸漸被客戶關注和接受,用環保的水性涂料替代溶劑型涂料已經勢在必行,節能環保的水性涂料迎來了前所未有的發展機遇,市場發展勢頭呈強勁之勢。


      以下,小編將從水性UV涂料的特點、原理、組成以及注意事項等方面入手給大家解讀相關內容。
       1. 水性UV(紫外光固化)涂料的特點
      (1)反應速度快,固化時間短。
      (2)無需長時間加熱,處理工藝簡單。
      (3)反應高效,節約能源。
      (4)綠色環保。
      (5)可以實現薄涂層涂布,降低操作成本。
      (6)氣味較低,施工友好。
      (7)閃點高,不可燃,不易爆。
      (8)可獲得高光澤的涂膜,密著性、耐刮擦性、耐磨性等均很優異。
      2. 水性UV(紫外光固化)涂料的原理
      水性紫外光固化涂料同時具備親水基團和不飽和基團,才使得其能夠溶解或分散在水中。當經過紫外光照射后,會使光引發劑吸收紫外光輻射能量而被激活,釋放自由基,這是一種反應速度極快的鏈反應,分子外層的電子發生跳躍,在短時間內生成能和樹脂中的不飽和基團發生作用的活性中心,使樹脂和活性稀釋劑分子中的雙鍵斷開,發生聚合反應,從而相互交聯成膜。
      3. 水性UV(紫外光固化)涂料的組成
      (1)水性低聚物。低聚物又稱預聚物,是水性光固化涂料中最重要的組成部分,它決定了固化膜的硬度、柔韌性、粘附性、耐磨性和耐水性等重要的物理性能,它的結構對光固化的速度也有很大影響。
水性紫外光固化低聚物必須具有不飽和基團,這才能進行自由基光固化,這些不飽和基都含有碳碳不飽和雙鍵。在紫外光的照射下,這些不飽和基團互相交聯,由液態涂層變為固態涂層。
自由基型紫外光固化體系,各自官能團反應活性一般按照以下順序升高:乙烯基醚、烯丙基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基。
      (2)水性光引發劑。光引發劑是一類容易吸收紫外光能量產生活性自由基,進而引發涂料中不飽和基聚合的物質。光引發劑是水性紫外光固化涂料的重要組成部分,其作用是引發相應的單體或預聚物和聚合。在溶劑型引發劑中引入陰、陽離子基團或親水性非離子連段可以讓溶劑型引發劑具有親水性,更好溶于或分散在水中。
      光引發劑的性能是水性光固化涂料能否順利聚合的關鍵。應該使光引發劑的吸收紫外線波長區域正好在顏料非吸收區。另外,光引發劑的吸收波峰應盡可能與光源發射的主波長相近。光引發劑必須與水性溶劑具有一定的相溶性,以使光引發劑得以發散,有利于固化效果。
      水性光引發劑主要包括:水性裂解型光引發劑——安息香衍生物、苯乙酮衍生物;水性奪氫型光引發劑——二苯甲酮類、二苯乙二酮類衍生物、蒽醌類、硫雜蒽酮類。
      4. 水性UV(紫外光固化)涂料的使用注意事項
      (1)一般情況下,水性UV涂料可于常溫下直接使用,要求添加適量的水稀釋攪拌充分(一般不超過5%)。請注意水的添加量,過多可能會降低光油的光澤。稀釋劑為純水或蒸餾水。上油后必須完全照干,否則會引起不耐磨、粘著等問題。請在使用前進行實驗。
      (2)定期清理紫外燈管,檢查光油槽、刮刀與鋼輪以確保干凈,以確保光油的干凈,避免雜物對光油光澤、附著力等影響。滾輪的清洗:停機時,若滾輪未干可以直接用水清洗,若滾輪有點干,可以酒精、異丙醇等溶劑清洗。
      (3)當光油罩涂于塑料等非吸收性基材表面,請先做實驗測試(只對部分塑料有良好附著力) ,并且請于UV固化前先經紅外熱風干燥。
      (4)固化條件為高壓汞燈或高壓鹵素燈,燈管與被照物距離在7cm內固化速度最快效果最好,大于這個距離的話光照時間需適當延長。結合微波、紅外干燥技術,干燥速度更快。
      (5)涂料開啟后,防止陽光照射,防止雜質混入,特別是防止油性雜質的混入對涂層的流平產生影響。
      水性紫外光固化涂料因具有環保、固化速度快等特點,在汽車內飾、5C行業的應用具有廣泛前景。但水性紫外光固化體系的穩定性還需要進一步增強,其很容易受到pH變化的影響,在低聚物方面選擇水溶性功能單體,在光引發劑方面,選擇大分子可控型都將成為新的發展方向。  
      由于水性UV涂料具備較好的施工性、高光澤、干燥速度快、低污染、涂層豐滿平整、美觀、流平性佳、附著力優良、柔韌性好、低微氣味、表面耐抗性好、耐劃傷、抗化學性好、耐黃變性能佳、耐磨擦等特性,針對目前水性UV漆要么透明度佳但不耐黃變,要么硬度高不耐熱等現狀,武藏涂料正在大力研發水性UV涂料,目前處于打樣階段,預計今年后半年會推向市場,屆時歡迎廣大客戶積極采用。
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