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紫外光固化粉末涂料

紫外光固化粉末涂料

UV固化粉末涂料是粉末涂料技术与紫外光固化技术相结合的一项新型涂装技术,它综合了传统粉末涂料和液体UV固化涂料技术的优点,并在一定程度上克服了两类涂料的缺点。

传统的热固化粉末涂料要求在1 80--200℃下固化l 5--30 min,这就限制了这种技术在热敏基材中的应用。目前正迅速发展的、熔点在1 OO~1 20℃的紫外光固化粉末涂层解决了这个问题。与传统的热固化粉末涂料相比,UV固化粉末涂料的熔融流平与固化是两个独立的过程,先使粉末颗粒通过红外辐射加热熔融流平,之后再进行紫外光辐射固化,从而可以得到平整光滑的涂膜。由于UV固化粉末涂料熔融温度低,所以可以广泛用于热敏基材(如纸张、橡胶、塑料)等的涂装,这就大大扩展了粉末涂料的应用空间。UV固化粉末涂料无活性稀释剂,涂膜收缩率低,与基材附着力高,一次涂装即可形成质量优良的厚涂层(75~125 gm),且涂料喷涂溅落的粉体便于回收使用,因此,较UV固化的液体涂料具有更高的技术优势、经济优势和生态优势。

国外于20世纪90年代初开始研发UV固化粉末涂料,90年代中期实现商品化,并得到迅速发展。目前已有很多UV固化粉末涂料应用于木材、金属、金属/复合件、纸类基材的报道和专利。比利时UCB化学公司开发了Uvecoat TM系列粉末涂料,其中Uvecoat TM 1000系列适合于复合木材;Uvecoat TM2000系列适合于金属基材。而DSM公司报道了UV固化粉末涂料在纸类基材上的应用。

国内UV固化粉末涂料也得到一定的发展。寇会光等人用十六酰氯和十八异氰酸酯分别对端羟基的超支化聚酯Boltornm H20改性,可获得粉末状超支化低聚物,具有无定形“内核"及可结晶“外壳”的分子结构,这就使涂膜的表观性能和力学性能得到大大提高。另外,由于端基存在大量紫外光可固化的丙烯酸酯基团,该粉末状超支化低聚物在熔融辐照时能快速固化。而梁红波等人对树枝状聚醚酰胺基紫外光固化粉末涂料进行了研究,在羟端基的树枝状聚醚一酰胺基础上,通过与不同比例的TDI,HEA和十八异氰酸酯的3步反应合成了两种具有不同浓度丙烯酸酯双键和长链烷基的UV固化半结晶聚合物DPEA.-A和DPEA-B。通过DSC测试,两种紫外光固化半结晶聚合物均形成了不同的微晶,它们的强分别为45 cC和41 cC,Tm分别为1 23℃和1 22℃,满足UV固化粉末涂料对强和Tm的要求。