UV固化粉末涂料.doc

武汉荷叶科技发展有限公司 澜9本企业为中国化工学会涂料涂装专业湖北省随州市何店化工厂委员会团体会员单位。2002年1 2月已通过IS09001：2000质量体系认证。厂址武汉市东西湖区武汉银湖科技产业开发园18号主要产品：消光硫酸钡(HDA01、湖北省随州市何店镇中兴大道62号HDA02)用于户内、户外(半光、平光、(4413321 ，电话 0722-4892150 亚光、无光)粉末涂料。传真 0722-4892150其它产品：精制硫酸钡、超细硫酸钡、联系人叶全训销售热线：13908669536、13607283173、 改性硫酸钡、橡塑补强剂。13607280048、13872884493包装标准：25kg袋、50 kg袋E-mail：szhdhgc163com光硫酸钡执行标准：QSHH0012001http：www szhdhgccomU V固化粉末涂料U V C U R I N G P O W D E R C o AT I N G S文蒋文群 (上海优西比特种化工有限公司)绍。骠黼瀚骝鼢龋粥黼缫藕攒、o 文章介 料的缺点，是两者优点的完美结台。施工应 表1传统粉末涂料和uv固化粉末涂料特点对比用疑发展方向。1前言粉末涂料在过去的二十多年里得到了迅速的发展，但较高的固化温 度叉在一定程度上限制了传统粉末涂料在某些不耐高温及厚质等底材 上的应用(如木材，铝镁台垒、塑料、汽车蒸发器、厚质工件、预装 件等)。近年来，紫外光(UV)辐射固化粉末涂料的出现不但成功地解决 了上述问题，极大地提高了固化速度，且涂膜的流平性、耐化学品性 及其它性能亦在很大程度上得到提高，因此可以说UV固化粉末涂料的 出现是粉末涂料发展史上具有划时代意义的里程碑。从表1不难看出uV固化粉末涂料克服了传统粉末涂料和液体UV涂262移多雪NG¨茸糟粕蝌与涂装 _年会会刊2光固化粉末涂料的生产和施工耐热性 j极好 I差_中 l中光固化粉末涂料的生产和施工过程和其它粉末涂料的生产过程基本l带饲面的装饰板不适台 中1好 I极好一致：预混、挤出粉碎喷溶。i复杂和三雏工件f 不适台 f不适台尚可f很好 f光固化粉末涂料的固化方式与普通粉末涂料不样喷粉后的工件设备投啬 I怔中中-禽中高先进红外熔触段使粉末快速升温整90150C并迅速熔融成牍然女旺时间rainI-,6 lqI-3过程因此光固化粉末浍辩鞍热固化性粉末荣料有善更好的流平性。表2是光固化粉末涂料与目前市场上最畅销的两种装饰板的对比与传统粉末涂料的固化设备几十米的长度相比光固化粉末涂料的 从中我们可以发现光固化粉末涂料MDF板最大的特点可概括为：设备约在0m左右，其中红外段长度约2m 灯管的波长为绿色环保无甲醒和其它有害物质释放无污染，20005000nm强制对流段为12m：紫外段长度是卜2m采用灯管生产简单方便迅速C次嚷涂即可得到十分美观的花纹涂膜)。为美国辐深公司的VPS600或F600与其它有极紫外灯不同的是该系 耐老化附着力好。列无极灯管能提供有效的强度(240Wcm)和稳定波长非常适合于 非常适台于三维及复杂工件的涂饰。厚膜和浑色粉末涂料的光固化。性能价格比具有很大的优势。目前光固化粉末涂料的固化速度比传统粉末涂料快许多倍，生产线目前在北美和日本已有多条光固化粉末涂料喷涂及固化线用于的走速通常为28mmin。 MDF板涂装，品种有花纹平光高光等系列该系列涂料具有优异的环保和性能价格比发展势头十分迅猛。表3说明了Uvecoat系列树脂的特性。表3 Uvecoat系列光固化粉末涂料树脂的特点和性能对比特点璃璃化温度粘度175Uvecoat 耐化学品性极佳宣制MDF耗皱耪囊天 然术材透明漆户内型流平和外观极佳宜制光酉滦户内型Uvecoat 耐裴蓑糕蒙*髓畿：M”JMD5围1涂料粘度在筒化过程中随时间的变化曲线具煮曩篓熊爹勰麓黜黼勰嚣豁家3固化反应机理表4 Uvecoat光固化粉末涂料的耐化学品性光固化粉末涂料由不饱和树脂光引发剂颜填料，助剂等原料构 成当涂料经过紫外段时，光；|发剂受到紫外辐射产生自由墓自由蛆 I鼬 基激发不饱和纠脂迅速产生系列的连镜反应涌试材科 暴露时问 圾釉 I时问引发X-Y(Bl发剂)+hT·x+Yx。+M(不饱和树脂卜+X-M 柠根碗(10水溶液)氯术f，O水著蒋】链增长 x+nM·xM一，乙醇(50水溶液)链终止 2x-M-I'X-MMx 红葡尊酒X-M 4-X-MM卜)0M+X-M=M咖啡茶作为当今光固化粉末涂料领域的领先者Uvecoat'”系列光固化粉 末涂料树脂为C甲基l丙烯酸醋型树脂与其它类型的光固化粉末涂 料树脂相比其最大的特点为单组分这可避免双组分材料因波动而植物油 引起的化学当量配比不准 以及由此带来的漆膜性能变化。另一大特 开末点是玻璃化温度鞍高这给粉末的贮存带来方便。专利产品半结昌型 酷树脂Uvecoat 9010可大大提高漆膜的流平性和柔韧性是光固化粉末涂料一个里程碑式的树脂，杀菌荆 ：_|14光引发剂的选择注工作板面墨少迭到B组萁它扳面至少达到C组要求以上0级为最好。正确选择光引发剂是影响光固化粉末涂料固化及固化程度的一个至关重要的因素。作为该体系的引发剂峦须具备如下两个条件在 如采用一次喷涂的方式光固化粉末涂料对中密度纤维板等底材还90160有极好的热稳定性在高温条件下几乎不挥发。是有一定要求的：含水量和密度。对光固化粉末涂料两言MDF板最经过反复实践人们认为下述两种光引发剂体系较适合于光固化粉 佳的含水量为S8含水量过少意味着木材的导电率过低而引起上末涂科体系。 粉率低台水过高或者板材密度过高则会引起针孔 雾影等问题。通过板面的预处理(加热预涂底淬或虢于等方式)可以部分或全部解决上述问题。4 1毒蜃蓦篇譬要墨莲畿f。，。，lk。简称AH。) 发光聚合躲(黼Ciba剧)；燃看黼馁am似bert种i spa删)o翩黻a划蝈”。5 2盒属底材Uvecoat7“2000是专为金属底材设计的系列高品质树脂可广泛应用于钢质铝质，台金及热敏金属或台垒的涂装。与液体UV固化涂料4 2深层固化相比Uvecoat光固化粉末涂料在金属底材上具有更好的附着力和柔韧二酰基氧化膦型Cbisacyl phosphineoxide，筒称BAPO)光Bl发剂 性 更适用于喷涂复杂工件(如汽车蒸发器三维工件j。 适用千引发潦膜的深层光固化反应特点是低挥发色漆适用光穿透性 Uvecoat7”2000系列树脂的特性见表5和图2。好能吸收长波如Irgacure 819(Ciba)。表5 Uvecoat 2000系列品种的对比5 UvecoatTM系列树脂及应用范围51术质底材Uvecoat“3000系列是木器用光固化粉末涂料树脂系列，可用于多 佛罗里迭謦晒经过加工的木材。 >16个月>40个月J种木质底材如中密度纤维板(MDF)、高密度纤维板，天然木材及其他耐犊性 佛罗里选曝晒 佛罗里选晒经过涂装后的装饰木材主要应用于办公家具厨房浴室家具高流平 极好 好 户好2 保真音箱等建筑装饰行业f见表2)。r删鲁力 好(膜覃在好慷犀在好(膜犀在 极好(簋厚在 表2三聚氰胺浸涂板PVC复膜板和光固化粉末涂料MDF扳特点的对比60urn左右) 609m左右) BOpm左右)玻璃化温度牯度mPa8 3300(200'4500175C)24柏肼峨千古板情l 静十等，柏一i城 高。100-7删 低一中等，50100元，块 生产戚本112o打磨憾尘要求很膏非_光着压尘 很高#常光蔫J无尘 光滑去尘 其它姜隶 好琢热 好预热 最好预热 腔粘卉I，污染有层问附警力 1中-高 低一中-高表面硬度 极好 僻中【热塑性)外观 很好平面，花垃很好平面，花纹 m#目_，花& 后加工 差·中，易碎 差坤a剽落极好老化 易起壳 易弱磊PVC耐老化性很好 温度变化曲线潮啊“。UCB亦成功地开发了用于塑料底材的Uvecoat3000系列树脂，其中 末涂料在厚膜条件下的附着力，以适用于各种金属材质的预装工件。 Uvecoat3003；基专门用于PVC塑料地板的树脂，它具有极佳的柔韧性、在保持涂料柔韧性和附着力的同时，进一步改善涂料的耐热性 耐磨性和耐化学品性。欧洲最大的PVC塑料地板生产商Tarkett公司已 和耐磨性。 采用该涂料生产PVC塑料地板，并被实验室、医院和其它公共场所采在硬木应用方面，进一步提高不同光泽系列清漆的透明度和耐 用。磨性能。6光固化粉末涂料的发展方向需要，开发新一代的光引发剂，以满足特种颤色粉末涂料彻底固化的如何改善粉末涂料耐烘烤性能H oW To l M P R 0 V EBAKI NG R ESISTANTo FP oW D RC oAT I N G S文贾林(帝兴树脂(昆山)有限公司)X摘要讨论了聚酯树脂、钛白粉及安息香对粉末涂料耐烘烤性的影响。1前言随着粉末涂料行业的迅速发展，其应用领域在不断扩大，粉末涂料 面对的要求也越来越高。在潦装使用温度较高的工件时，粉末涂料的 耐烘烤性能就是一个非常重要的指标，那么如何提高粉末涂料的耐烘烤性能昵，影响环氧聚酯型粉末涂料耐烘烤性能的因素很多，比如粉末涂料中 使用的颜料和助剂都有不同的耐温范围，这些都会影响粉末涂料的耐 烘烤性能。由于颜料和助剂的品种很多，在这里就不加赘述。我们选 择最简单的白色配方进行试验，对最基本的原料进行分析，找出提高图2混合型聚酯粉末涂层在230“C过烘烤的颜色变化 粉末涂料耐烘烤性能的途径。由以上实验可以看出，同样为50150混合型聚酯树脂，即使是同一2实验部分厂家的产品，其耐烘烤性能仍存在差别。这与台成树脂所用的原料以从白色粉末涂料的组成来看主要有以下几个因素会影响粉末涂料的夏聚酯树脂的分子结构、所选用的抗氧化助剂的总添加量等都有很大耐烘烤性能。 的关系。21聚酯树脂的影响 22钛白粉的影响 聚酯树脂在粉末涂料配方中占有很大的比例，同时是主要的成膜物钛白粉虽然是无机颜料，但由于其结晶型式和制造方法的不同、以质，因此聚醋树脂耐烘烤性能的好坏对粉末涂料的耐烘烤性鞋有很大爱包膜处理肘栗用的原料不同，即使周样为耐候级的钛白粉在耐烘烤的影响。那么，不同牌号聚酯树脂的耐烘烤性能有无差别?有多大程 性能上的表现也不一样。度的差别， 我们选取不同厂商8个牌号的耐候级钛白粉(编号为A、B、c，D我们选取不同厂商四个牌号的50，50混合型聚酯树脂(编号为A、B、E、F，G、H)，按照表1配方制粉、喷涂样板。将制好的样板在230“Cc、D)，按照表1配方制粉、喷涂样板。将制好的样板在200下烘烤 下烘烤30rain，然后测量样板颜色的变化值(结果见图3)。1h，测量样板的颜色随时间的变化情况(结果见图1)；以及在230下烘烤30rain后样板颜色的变化值(结果见囤2)。表1聚醋树脂的试验配方图3钛白粉对粉末涂层耐烘烤性的影响 由图3可以看出不同的钛白粉在230下烘烤30rain其AE最大会相差两倍以上，所以在制造白色粉末涂料时，钛白粉的选择是非常重要的。一般来说氯化法钛白粉的耐烘烤性能稍好于硫酸法，但即使同样为氯化法钛白粉，其耐烘烤性能也有很大的差别。所以只能通过大量 的对比试验来选择一种合乎要求的钛白粉。2 3安息香的影响 几乎所有的粉末涂料都要使用安息香，安息香容易黄变也是众所周知的事实，但不同厂商的安息香在耐烘烤方面的表现也有不同。通过 图1混合型聚醇粉末涂层在200'C下烘烤的颤色变化 以下试验可以明显地看出差别。