UV光固化木器涂料色漆的研制
彭钧浪,罗先平,肖 劲,张 君
(北京展辰化工有限公司,北京 101105)
0 前 言UV光固化木器涂料技术在涂料行业的应用,始自20世纪60年代初德国拜耳公司成功开发的光固化木器涂料。现在UV技术得到了突飞猛进的发展,尤其是以其优异的表面性能和高固化速度、低污染、节能等特点,成为环境友好技术,应用范围从原来的地板涂料、木器涂料到现在的油墨和塑料涂料、摩托车涂料、汽车涂料以及更先进的光纤/光缆、光盘、太阳膜、平板显示器功能性膜、考古中木乃伊的制作等,可谓“UV技术看不见,却无处不在”。正因为近年来紫外光固化涂料在家具领域的广泛应用,对光固化涂料的要求越来越高,从透明的紫外光固化涂料转型为实色光固化涂料,以及近几年来UV色漆底与橱柜UV色漆的大量应用及拓展。在国内,家具UV色漆应用也得到越来越多家具企业的青睐,就因市场的需求UV家具色漆也在迅速发展。北京展辰化工有限公司UV技术研发人员近期通过结合市场需求和生产实践,对家具紫外光(UV)色漆涂料做了大量的技术研发工作。本人就结合家具紫外光固化色漆的相关工作做了具体的探索,研制了家具UV色漆。
1 试验部分
1.1 试验材料
树脂:环氧丙烯酸酯,JD6080,自制的双酚A环氧丙烯酸酯;脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,JD6090,自制的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯;聚酯丙烯酸酯(401)。
单体:乙氧基化-1,6-己二醇二丙烯酸脂 (EOHDDA);新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA);乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO)TMPTA;丙烯酸-2-羟基乙酯(HEA)。
光引发剂:1173、184、TPO、ITX、BDK。
助剂:消泡剂BYK-8800、分散剂BYK-164。
防沉剂:气相二氧化硅。
颜料:红色、黄色、白色、黑色、蓝色等颜料。
1.2 试验设备
①搅拌机、分散机;②UV辊涂机;③铅笔硬度计;④百格刀;⑤镜向光泽仪;⑥紫外光固化机(1伽灯2汞灯)。
1.3 试验部分
1.3.1 基本配方
本试验的配方,在没有特殊性能要求下,均按表1进行试验。
1.3.2 配方生产过程
按表1配方表进行配料,投入1、3号原料在中速速率1 200 r/min下分散15 min,投入2、4号原料中速速率1 200 r/min下分散8 min,投入7、9号原料中速速率1 200 r/min下分散10 min,再加入6、10号原料1 500 r/min下高速速分散30 min,再次加入5、8号原料1 200 r/min中速速率分散15 min;用辊涂机涂布色漆于基材上(施工工艺:密度板/复合板/贴皮板/贴纸板→UV头道底→全干砂光→UV色漆)。在320 mJ/cm2(1伽灯2汞灯)的光强下,按传送线速度为24 m/min进行固化成膜,然后对成膜后的涂料进行试验。涂布量在(30±5) g/m2,半干固化辊涂2遍。
1.3.3 试验过程与探讨
1.3.3.1 树脂的选择
按照表1的配方进行试验,用白色钛白粉为颜料,用TPO与184与1173光引发剂进行试验,分别用树脂JD6080、JD6090、401聚酯丙烯酸酯进行试验对比,对其黏度、耐热稳定性、流平性、固化速度、附着力进行试验检测,具体结果见表2。
注:黏度使用KU-2旋转黏度计测定;固化成膜是指在(1伽灯2汞灯)的光强下固化;附着力:1级好,3级差。
通过表2试验数据表明,401聚酯丙烯酸酯黏度低,JD6080环氧丙烯酸酯黏度高,JD6090脂肪族聚氨酯附着力优于401聚酯丙烯酸酯。为了综合其二者的优点,JD6090、JD6080混合使用效果较好,完全能够通过相关的耐热性和附着力好的要求。