UV固化涂料的研究进展.pdf

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1、第23卷第1期广东石油化工学院学报V01．23No．12013年2月JournalofGuangdongUniversityofPetrochemicalTechnologyFeb．2013UV固化涂料的研究进展张阳，王键，黄展(广东石油化工学院化学与生命科学学院，广东茂名525000)摘要：uv固化涂料具有环境友好、经济、高效、节能和适应性广等优点。随着对低聚物、活性稀释剂、光引发剂、助剂和颜填料等的深入研究及新产品的不断开发，液体型uV固化涂料正向传统涂料的各个应用领域迅速扩展。文章简要概述了溶剂型Uv固化涂料主要成分的研究进展。关键词：uv固化涂料；低聚物；活性单体；光引发剂．中

2、图分类号：TQ630．7文献标识码：A文章编号：2095—2562(2013)01—0004—041968年德国Bayer公司开发了Uv固化涂料(uV—curingCoatings，UVCc)，实现了UVCC技术的产业化。在2004年5月召开的北美辐射固化国际会议上，专家们一致认为UVCC技术具有“5E”特点：环境友好(Environmentalfriendly)、经济(Economica1)、高效(Efficient)、节能(Energysaving)和适应性广(Enabling)。UVCC具有液体型、粉末型、水分散型等多种形态，被广泛应用于纸张、木材、塑料、金属等基材的涂装，一直保

3、持着快速的发展，是涂料工业中的一支重要生力军，成为广大涂料工作者的研究热点n-4J。液体型Uv固化涂料主要由低聚物(Oligomer)、光引发剂(Photoinitiator)、活性稀释剂(Reactivediluents)等构成，其中基质低聚物对涂膜性能起关键作用，通过加入各种添加助剂和颜填料以满足工业使用要求]。随着对低聚物、活性稀释剂、光引发剂、助剂和颜填料等的研究深入，新型材料不断出现，液体型uv固化涂料将向传统涂料的各个应用领域迅速扩展，下面分述其中成分的研究概况。1UV固化涂料的低聚物低聚物又叫寡聚物，也称预聚物，是UV固化涂料的基体树脂，作为骨架在uV固化涂料体系中占有相

4、当大的比例，对体系的基本性能(包括附着力、硬度、柔韧性、耐磨性、耐热性、耐化学药品性、耐久性、光学性能及耐老化性能等)起着决定性作用。uV固化涂料研究和应用较为广泛的低聚物的类型主要有不饱和聚酯，环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯等。1．1不饱和聚酯不饱和聚~(Unsaturatedpolyester，UPE)是最早用于uV固化涂料的低聚物，是指分子中含有可反应c=c双键的直链或支链状聚酯大分子。在活性自由基引发下发生活泼的乙烯基等单体与UPE共聚，可交联固化网络结构。然而该聚合反应时间长、温度高，且聚合过程的氧阻聚现象较严重，增加了涂膜的黄变，因此应用受到一定的限制。采用超支化技术制备多官

5、能度的不饱和聚酯是解决问题的一个方向。。。超支化低聚物有独特的三维分子结构，使其具有相溶性好、黏度低和反应活性高等性能，固化膜的收缩率变小，有良好的基材附着性能，并且还能避免使用挥发性活性稀释剂，所以更环保。1．2环氧丙烯酸酯环氧丙烯酸酯(Epoxyacrylate，EA)是由环氧树脂和丙烯酸或甲基丙烯酸在催化剂作用下开环酯化而收稿日期：2012—10—11；修回日期：2012—11—15基金项目：广东石油化工学院博士启动项目(2012bs0103)作者简介：张阳(1977一)，男，河南信阳人，博士，讲师，研究方向：精细化工产品和天然产物化工。第1期张阳等：UV固化涂料的研究进展5得，

6、按结构类型可分为双酚A环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和环氧化油丙烯酸酯等。EA光固化反应速率较快，固化膜附着力、硬度、强度、光泽度和耐化学药品性好，且价格较低，是光固化产业内消耗量最大的光固化低聚物。EA粘度高，影响施工和流平，固化膜性脆、柔性差、不耐老化，因此改进环氧丙烯酸酯性能的研究一直在进行，如增加低聚物的相对分子质量来减小固化时的收缩率，引人含硅化合物合成了一种预聚物提高涂膜耐热性能，引入柔性长链来克服环氧树脂的脆性等。1．3聚氨酯丙烯酸酯(PUA)聚氨酯丙烯酸酯(Polyurethaneacrylate，PUA)是由多异氰酸酯的NCO基团和多元醇的羟基反应，

7、并利用含羟基的丙烯酸酯引入光活性基团而得，随分子质量的增大和分子中含有的光反应性基团的增加固化速度加快，是一类重要的光固化低聚物。使PUA具有三维球状结构的星型超支化聚合物正成为研究的热点，该结构与传统的线性聚合物不同，使聚合物具有高官能度、分子间和分子内不缠结等特点，因此该类聚合物活性高、黏度低、溶解性好、官能团易改性等，可以获得合适的施工性能和优良的涂膜性能J。虽然PUA价格相对较高，但是聚氨酯丙烯酸酯固化膜具有优异的柔韧性和耐磨性，良好的