UV喷涂技术简介

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1、UV噴涂技朮簡介一．什么是UV?UV又是什么?1.UV就是紫外线(Ultra-VioletRay)的英文简称。2.UV塗料是指紫外光固化樹脂涂料(Ultra-violetcuringcoatings)﹐即利用紫外光作為固化能源﹐在常溫下快速交聯成膜的樹脂涂料﹒UV涂料是六十年代才開始發展起來的﹐德國拜耳(Bayer)公司于1968年研制開發第一個UV塗料產品﹒3.用UV来照射"UV可硬化的材料"并使它硬化的制程,之为"UVCuringProcess"硬化"Curing"与传统的干燥"Drying"差别在于干燥的加工过程

2、有溶剂的挥发,硬化的加工过程则无溶剂的挥发。4.工业上用的UV波长在200~~450nm范围之间。二．UV涂料的主要成份UV上光油主要由齐聚物、活性稀释剂、光引发剂及其他助剂组成。1．齐聚物齐聚物又称预聚物，是UV上光油中最基本的组份。它是成膜物质，其性能对固化过程和固化膜的性质起着重要作用。从结构上看，齐聚物都为含有C=C不饱和双键的低分子树脂，大都为丙烯酸树脂。目前，常用于UV上光油中的齐聚物有环氧丙烯酸树脂、聚氨酶丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂等。环氧丙烯酸树脂具有固化速度快、价格便宜等特点，制成的上光油涂布于纸或纸

3、板上，能使其具有良好的耐化学药品性和较高的机械强度。聚氨酯丙烯酸树脂具有柔韧性好、弹性强、光泽度高等特点，但价格较贵，常与环氧丙烯酸树脂混合使用。聚酯丙烯酸树脂黏度低，柔韧性好，价格较便宜。由于它对非吸收性承印物如塑料、金属等的附着力好，因此常用作这类材料的上光油，一般与其他树脂混合使用，有时可作上光油的稀释剂，用来调节环氧丙烯酸树脂和氨酯丙烯酸树脂的黏度。2．活性稀释剂活性稀释剂也叫交联单体，是一种功能性单体。它在上光油中的作用是调节黏度、固化速度和固化膜性能。活性稀释剂结构上也含有C=C不饱和双键，目前使用的大多是

4、丙烯酸酯类单体。由于含有丙烯酸基的数量不同，可分为单官能度、双官能度和多官能度三类。官能度不同的活性稀释剂，稀释效果和固化速度都不同。一般来说，官能度愈多固化速度愈快，但稀释效果愈差。常用的双官能度上光油活性稀释剂有：己二醇二丙烯酸酯（HDDA）、新戊二醇二丙烯酸酶（NPGDA）、二缩三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）等；三官能度的有：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）等。3．光引发剂光引发剂是能吸收辐射能，经过化学变化产生具有引发聚合能力的活性中间体的物质，是任何UV固化体系都需要的主要成分。光引发剂可分为夺氢型和裂

5、解型。夺氢型光引发剂需要和一含活泼氢的化合物（一般称助引发剂，通常为胺类化合物）相配合，通过夺氢反应形成自由基。它是双分子光引发剂，在上光油中常用的有二苯甲酮（BP）等。裂解型光引发剂受光激发后，分子内分解出自由基，是单分子光引发剂。在上光油中常用的有1173（α一羟基异丙基苯甲酮）、184（α一羟基环已基苯甲酮）等。4．助剂助剂主要用来改善光油(涂料)的性能。UV上光油中常用的助剂有稳定剂、流平剂、消泡剂等。（1）稳定剂稳定剂用来减少存放时发生热聚合，提高上光油储存稳定性。常用的稳定剂有对苯二酚、对甲氧基苯酚、对苯醌

6、等。（2）流平剂流平剂用来改善上光膜面的流平性，防止缩孔的产生，同时也增加了上光涂层的光泽度。（3）消泡剂消泡剂用来防止和消除上光油在制造和使用过程中产生的气泡。普通的UV上光油虽然不含有溶剂，但由于所用的齐聚物一般黏度都较大，为了涂布需要，必须加入低分子的活性稀释剂，它们一般都具有一定的挥发性或刺激性，对环境仍有危害。因此，目前已研制开发出水性UV上光油，它不必借助活性稀释剂来调节黏度，而是用水或增稠剂来控制上光油的流变性能，解决了挥发性和刺激性问题，是一种理想的环保型产品，是上光油今后的发展方向三．UV固化的機理U

7、V涂料的固化机理可分為兩步﹕1﹒光敏劑吸收紫外光﹐發生激發進而導致光敏劑分子斷裂成自由基﹕AB－－－[AB－]－－－－A'+B'基態分子激發態自由基2．由基進攻雙鍵﹐引發自由基交聯聚合﹒可硬化材料經UV照射后﹐其中的光引發剂吸收紫外线光谱(波长200-450nm)中的某些特殊波长的光而产生断键情形,这些断键的物质再去撞击单体和预聚合体而产生连锁架桥反应,瞬间将此材料从液态变成固态.四．UV固化條件及考慮因素主要的硬化条件及其考虑的因素有:1.UV照度==>灯管输出强度﹑反射镜的设计﹑照射距离﹑涂膜厚度。2.UV累积能量

8、==>照射時間﹑單位時間內照射能量(即單位時間內所有打開的燈管的合計焦耳量)。3.UV光谱分布==>灯管种类的选择。以上三个方面的涉及到的因素通過适当搭配滿足产品生產的要求而形成的一組工藝參數﹐就称为合适的"固化条件"。注意﹕由于在產生UV射線同時也制造出對工件有害的副產品(熱能)。如果在設備上不加以配合(冷卻),可使用產品變形。