紫外光固化涂料用助剂

jiffer · 发表于 2008-3-2 02:10:54

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引言
紫外光固化泛指经紫外光照射后快速聚合反应而固化的过程，此项技术从 20 世纪中期问世之后，业界积极的投入开发，各类产品不断推陈出新，用量也逐步的提高。由于它具有低能耗、低污染、高产能等优点，在环保意识高涨的现代社会中，更显现出它的重要性，不仅在涂料、油墨、粘合剂等工业占有一席之地，还广泛的应用在新兴的电子、通讯与生物医学领域当中。
紫外光固化涂料的固化速度极快，经常配合辊涂与淋幕的施工方式以获得较高的生产速度，但往往会衍生出一些负面的问题，比如涂料润湿性不佳，导致有破膜现象；涂料流平性不佳，造成涂膜不平整；残留气泡所造成的涂膜缺陷等，这些问题必须通过助剂来克服。另外，涂膜表面的手感、抗划伤性、消光及涂料防沉性也都是利用助剂解决，以下将介绍应用于紫外光固化涂料的主要助剂。

•  平滑剂
现今消费大众对于产品的要求日益增高，产品的手感与抗划伤性也成为评断产品优劣的指标之一，此时若能在涂料中适当地添加平滑剂，往往会有令人满意的表现。平滑剂发挥作用的关键在于是否能从涂膜中间迁移至涂膜表面，因此紫外光固化涂料所使用的平滑剂除了本身的滑感以外，能否快速的迁移将是另一个主宰最终性能的因素，经过试验 Levaslip 457 、 Levaslip 467 、 Levaslip 810 、 Levaslip 879 、 Levaslip 884 平滑剂，发现在紫外光固化涂料中均能展现优异的滑感，并提高涂膜的抗划伤性。另外，紫外光固化涂料对于各类底材的润湿效果普遍不佳，在施工的过程中会产生破膜现象，若在配方中添加少量的 Levaslip 457 平滑剂，除了提供原有的平滑效果外，还可以有效的提高润湿性，大幅减少破膜的机率，如图 1 所示。
（ a ）未添加
（ b ）添加 Levaslip 457

图 1 平滑剂 Levaslip 457 不会产生破膜与缩边
低起泡性的聚硅氧烷平滑剂 Levaslip 884 在紫外光涂料中具有较低起泡性，添加量在 0.2% 以内，可以迅速降低涂膜的动态摩擦系数，使得紫外光涂层具有优异的表面及触感，增加涂膜的抗刮性及滑性。图 2~4 表示的是在环氧丙烯酸酯及氨酯丙烯酸酯体系的起泡性、动态摩擦系数试验结果， Levaslip 884 具有优异的低泡性及动态摩擦系数。
图 2 平滑剂于紫外光涂料中的起泡性
图 3 环氧丙烯酸酯型
图 4 氨酯丙烯酸酯型

•  流平剂
紫外光固化涂料的施工流水线较短，涂膜固化前的静置时间只有数秒钟而已，涂膜往往未完全流平即完成固化，在涂膜表面留下凹凸不平的痕迹，若在配方中适量的添加 Levelol 495 或 Levelol 835 流平剂，它可以提高涂料表面的流动性，促进涂膜的平坦（见图 5 ），对减少辊轮痕迹特别有效，而且对涂膜的透明度无明显的影响。其中 Levelol 495 与 Levelol 835 比较， Levelol 835 具有较佳的兼容性，因此更适合应用于高光泽体系。
图 5 Levelol 835 流平剂在环氧型紫外光固化树脂中的流平效果优异，使涂膜的长波值与短波值皆大幅降低

•  消泡剂
紫外光固化涂料在施工过程中或多或少会产生气泡，导致许多的涂膜缺陷，尤其是淋幕式涂装时，由于涂料必须经过抽取的动作，所产生的气泡问题更加严重，建议使用 Defom2700 或 Defom3100 消泡剂来改善。它们可以提供脱泡与抑泡效果，大幅缩短淋幕时消泡时间，同时由于兼容性佳、对淋幕稳定，不会造成破幕现象，图 6 显示紫外光涂料经过搅拌空气会大量进入，明显降低了涂料的比重，添加 0.2% 的 Defom 3100 消泡剂，可以迅速达到抑泡、消泡的效果。若施工方式为辊涂或低黏度喷涂，则建议添加 Defom 5300 、 Defom 6500 消泡剂，它提供良好的消泡与抑泡效果，可消除涂膜的鱼眼、针孔、火山口等缺陷。图 7 出显示加入消泡剂后，有效提供抑泡性且消泡时间非常迅速。