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有色UV固化塑料涂料的制备与研究

来源:未知 作者:admin 时间:2015-12-26 点击:
导读:针对UV 固化塑料涂料的现状,介绍一种高效生产率、节能降耗,且具有良好外观与优异性能的有色UV 固化塑料涂料。讨论了该涂料体系用UV 树脂、光引发剂、活性稀释剂、润湿流平剂和环保溶剂的选择,以及光能量对涂膜性能的影响。
有色UV 固化塑料涂料的制备与研究
方 博1,2,钟伟山1,2,李国军1,2,黄海庆1,2(1. 广州擎天材料科技有限公司,广东广州 510860 ;2. 中国电器科学研究院有限公司,广东广州 510080)

0 引言
紫外光(UV)固化涂料因其优异的性能和高效的生产率目前已广泛用于电子及家电产品的塑料外壳涂装,而传统的涂装工艺是先涂装溶剂型有色底漆,烘烤后再涂装UV 清漆来提高漆膜的各种性能。当前涂料和涂装行业越来越注重环保和节能降耗,将以上传统的两涂工艺缩减为仅涂覆一道有色UV 涂料,即省去溶剂型有色底漆,既减少了VOC(挥发性有机化合物)的排放,有利于环保,又提高了生产效率,符合节能降耗的要求。
本研究制备了一种有色UV 固化塑料涂料,即直接在UV 涂料中加入色浆、珠光颜料、铝银浆等颜料,通过紫外光照射固化漆膜。它可替代目前市场上通用的在塑料外壳上涂装有色底漆,再喷涂UV 罩光清漆的传统工艺,即无须喷涂有色底漆即可上色,生产工序由2 道涂装简化为1 道涂装,涂装时间由60~90 min缩短到15 min。
 
1 实验部分
1.1 有色UV固化塑料涂料的制备
在800~1 000 r/min 的搅拌速度下,按照表1 所示的配方量依次加入光引发剂、环保溶剂、聚氨酯改性丙烯酸树脂、附着力促进剂、防沉剂、润湿流平剂、颜料浆等原材料,搅拌均匀,即得有色UV 固化涂料。
有色UV固化塑料涂料配方
注:涂料施工前,必须将漆液充分搅匀,用配套稀释剂稀释至施工黏度,用200~300 目滤网过滤。
1.2 有色UV固化塑料涂料的施工工艺
(1) 塑料基材表面预处理:在水润湿的情况下,用1 000~1 500 目的细纹砂纸对注塑塑料件基材表面的夹水纹或缺陷进行打磨,然后用水洗净,再用高压气枪除尘;
(2) 在预处理过的塑料基材表面喷涂有色UV 固化塑料涂料,40℃预热5 min,UV 机四灯全开(2 kW×4pcs),灯距15 cm,移动速度2.5 m/min,UV 固化后进行涂膜性能检测。
1.3 性能指标
制得的有色UV 固化塑料涂料的性能指标见表2。
有色UV固化塑料涂料的性能指标
2 结果与讨论
2.1 UV 树脂的选择
塑料涂料一般用于电子和家电产品的外壳涂装,其对外观均有着相当严格的要求,尤其电子产品要求高档眩目的外观一直是卖点之一。传统的有色底漆加UV 清漆的工艺条件下,漆膜的外观主要靠底漆来提供,UV 清漆更多地提升整个漆膜的耐磨性和耐老化性。而有色UV 固化塑料涂料涂膜不仅应具备UV 清漆的优异性能,而且应具有良好的外观效果,即颜料的分散性要好,UV 树脂的选择对其起决定性作用。
对有色UV 涂料用的树脂来说,颜料的分散性可谓是相当重要,直接决定着最终的漆膜外观效果。当然,与UV 清漆一样,有色UV 涂料依然通过高低官能团的不同树脂配用来控制涂膜性能。本研究分别选择了高官能(五官能、六官能)和低官能(二官能、三官能)聚氨酯改性丙烯酸树脂配制铝粉漆,以ABS(丙烯腈- 丁二烯- 苯乙烯共聚物)塑料为底材进行漆膜性能对比,其影响见表3。
不同型号UV树脂的影响
注:CN965 和611B-85 UV 树脂的漆膜不干,故其附着力和硬度无法测试。铝粉排列以5 表示最佳,1 表示最差。
由表3 可见:59478 UV 树脂的铝粉排列最好,但是其为三官能树脂,反应速率偏慢,且硬度不够,故用其配用高官能、铝粉排列较好的59326 和59593UV 树脂作为本研究的主体树脂。
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