Обзор состава УФ-отверждаемые покрытия

Основные компоненты УФ-отверждаемые покрытия обычно включают олигомеры, фотоинициаторы, активные разбавители и добавки. Ниже кратко описаны состав и эксплуатационные характеристики УФ-отвержденных покрытий.

Олигомеры в УФ-отверждаемых покрытиях эквивалентны смолям в обычных покрытиях, и они являются пленкообразующими веществами, которые играют важную роль в характеристиках покрытий.

Структурно олигомеры должны иметь фоточувствительные группы, такие как ненасыщенные двойные связи или эпоксидные группы, и принадлежать к фоточувствительным смолям. Выбор олигомеров является важным шагом в разработке рецептуры УФ-отвержденных покрытий.

Олигомеры, используемые в фотокурируемых покрытиях свободных радикалов, в основном представляют собой различные акриловые смолы, такие как эпоксидная акриловая смола, полиуретановая акриловая смола, полиэфирная акриловая смола, полиэфирная акриловая смола, акриловая эфирная смола и т. Д. Наиболее часто используемыми являются эпоксидная акриловая смола и полиуретановая смола.

Олигомеры, используемые в катионных фотостойких покрытиях, имеют эпоксидные или виниловые эфирные группы, такие как эпоксидная смола и виниловая эфирная смола.

Выбор олигомеров вКатионное УФ покрытиеСледует всесторонне учитывать следующие факторы: низкая вязкость, быстрая скорость отверждения УФ, хорошие физико-механические свойства, температуру стеклования, скорость усадки отверждения, низкую токсичность и низкое раздражение.

Ненасыщенный полиэстер обычно используется для УФ-отвержденных деревянных покрытий с более низкими затратами и почти эквивалентен традиционным покрытиям на основе растворителей. С постоянным снижением цен на другие типы олигомеров их производительность намного выше, чем у ненасыщенных полиэфирных систем, и их доля на рынке постепенно снижается.

Синтез эпоксидного акрилата относительно прост, а его цена постепенно приблизилась к уровню ненасыщенного полиэстера. Он обладает отличными характеристиками в скорости отверждения, твердости отверждения пленки, стойкости к растворителям, коррозионной стойкости, прочности на растяжение и адгезии к большинству подложек. Он имеет высокое соотношение цены и качества и стал предпочтительным сырьем для современных составов УФ-отверждаемых покрытий.

Дефект эпоксидного акрилата заключается в том, что его продукт отверждения твердый и хрупкий, обычно используется в сочетании с изооктилакрилатом, новыми активными разбавителем акрилата или смол с хорошей гибкостью.

Полиуретановый акрилат может получать как пленки отверждения высокой твердости, так и покрытия с хорошей гибкостью на основе его структурных характеристик. Как правило, на покрытиях используются полиуретановые акрилатные структуры с более длинными мягкими сегментами. Основной характеристикой полиуретанового акрилата является то, что отверждаемая пленка обладает отличной гибкостью, адгезией к большинству подложек и коррозионной стойкостью. Тем не менее, его общая стоимость синтеза высока. Кроме того, скорость отверждения УФ немного ниже, чем у эпоксидного акрилата.

Полиуретановый акрилат обычно смешивают с эпоксидным акрилатом и многофункциональными активными разбавителем акрилата.

Акрилат полиэстера имеет низкую вязкость, низкую стоимость и среднюю скорость отверждения УФ. Использование высокофункционального полиэфирного акрилата может улучшить скорость отверждения УФ-излучением. Полиэфирный акрилат, содержащий длинноцепочечные алканы или сегменты, обладает хорошими смачивающими свойствами для пигментов и может использоваться в УФ-отверждаемых красках. Полиэфирный акрилат реже используется отдельно в УФ-отверждаемых покрытиях и часто используется в сочетании с обычно используемыми основными смолами, такими как эпоксидный акрилат и полиуретановый акрилат.

Алициклическая эпоксидная смолаОлигомеры также реже используются отдельно в индустрии УФ-отверждения покрытий из-за их большой молекулярной массы и высокой вязкости. Однако, хотя олигомеры акриловой смолы, содержащие акрилокси группы, имеют низкую скорость отверждения УФ, их скорость усадки отверждения низкая, что помогает улучшить адгезию отверждения пленок. Карбоксиловые модифицированные олигомеры акриловой смолы могут играть стабилизирующую и диспергирующую роль в системах окраски пигмента. Следовательно, эти олигомеры могут быть использованы в качестве функциональных вспомогательных смол в составах покрытий для УФ-отверждения по мере необходимости.

В последние годы для удовлетворения потребностей в специальных покрытиях постепенно разрабатываются и применяются некоторые новые структурированные олигомеры, такие как кремнийорганическая акриловая смола, УФ-олигомеры на водной основе, гиперразветвленные олигомеры, олигомеры с двойным отверждением, самоинициированные олигомеры, алифатические и алициклические эпоксидные акрилаты, олигомеры низкой вязкости, олигомеры, олигомеры, Олигомеры для УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫХ вылеченных покрытий порошка, гибридных олигомеров, етк.

Фотоинициатор в фотостойких покрытиях эквивалентен катализатору в обычных покрытиях. Фотостойкие покрытия поглощают ультрафиолетовый свет через фотоинициатор и производят свободные радикалы или катионы, которые запускают полимеризацию и реакции сшивания между олигомерами и активными разбавителем, образуя пленку покрытия с сеткой. Хотя доля фоК инициаторам в рецептуре УФ-отверждаемые покрытия невелики (всего 3% -5%), их роль имеет решающее значение.

Фотоинициаторы можно разделить на два типа: фотоинициаторы свободных радикалов и катионные фотоинициаторы из-за различных активных промежуточных продуктов.

Фотоинициаторы свободных радикалов можно разделить на два типа: фотоинициаторы крекинга и фотоинициаторы с отводом водорода из-за их различных механизмов генерации свободных радикалов.

Крессирующие свободно-радикальные фотоинициаторы в основном представляют собой ароматические алкилкетоновые соединения, в основном включающие бензоин и его производные, бензоил и его производные, ацетофенон и его производные, альфа-гидроксиалкилацетофенон, альфа-аминоалкилацетофенон, оксиды ацилфосфина и т. д.

Фотоинициаторы, отводящие водород, включают бензофенон или гетероциклические ароматические кетоновые соединения, в основном включая бензофенон и его производные, тиоантрахинон, антрахинон и т. Д.

Соинициаторами, используемыми в комбинации с водородоотводными фотоинициаторами, являются третичные аминовые соединения, такие как алифатические третичные амины, этаноламины третичные амины, третичные аминбензоаты, активные амины и т. д.

К катионным фотоинициаторам в основном относятся соли арилдиазония, соли диарилиодония, соли триарилтиония, соли арилового железа и т. Д. Кроме того, гибридные фотоинициаторы, фотоинициаторы на водной основе, фотоинициаторы видимого света и фотоинициаторы малеимидного винилового эфира также являются новыми исследовательскими горячими точками в фотоинициаторах.

Активный разбавитель в УФ-отвержденных покрытиях эквивалентен растворителю в обычных покрытиях, но он не только оказывает разбавляющее действие и регулирует вязкость системы, но также участвует в реакциях УФ-отверждения, влияя на скорость УФ-отверждения покрытия и механические свойства пленки покрытия. Структурно это органическое соединение с группами отверждения УФ.

Обычно олигомеры в УФ-отверждаемых покрытиях определяют основные свойства отверждаемой пленки, но вязкость олигомеров часто высока, причем некоторые достигают до 10 Па · с при комнатной температуре, что затрудняет нанесение и требует активных разбавителей для регулировки их вязкости. При выборе активных разбавителей следует всесторонне учитывать следующие факторы: низкая вязкость, низкая токсичность, низкое раздражение, низкая летучесть, низкая объемная усадка, высокая реакционная активность, совместимость со смолами и фотоинициаторами, высокая чистота, высокая температура стеклования отвержденных продуктов, хорошая термическая стабильность и доступная цена.

Двумя наиболее заметными факторами среди вышеперечисленных показателей являются реакционная активность и эффективность отвержденных продуктов. Однако, при использовании в составах покрытия, которые подчеркивают гигиену и безопасность, физиологическую раздражительность и токсичность разбавителей следует уделять особое внимание, а критерии отбора должны быть более строгими.

Акрилатные мономеры широко используются в качестве активных разбавителей из-за их высокой реакционной активности, включая монофункциональные активные разбавители, бифункциональные активные разбавители и многофункциональные активные разбавители.

Акрилаты, модифицированные этоксилацией или пропионацией, представляют собой новый тип акрилового активного разбавителя. Они предназначены для улучшения раздражения кожи, высокой токсичности и высокой усадки при отверждении акриловых активных разбавителей первого поколения, сохраняя при этом высокую скорость отверждения.

Виниловые эфиры представляют собой новый тип активных разбавителей, которые содержат этиленовые или пропиленовые эфирные структуры, обладают высокой реакционной активностью и могут использоваться в системах отверждения свободных радикалов, катионных системах отверждения и свободных радикалов и катионных гибридных системах.

(Метакрилат), содержащий метокси концевые группы, представляет собой активный разбавитель третьего поколения, который не только имеет низкую усадку и высокую скорость конверсии в качестве монофункционального активного разбавителя, но также обладает высокой реакционной активностью.

Кроме того, активные разбавители со специальными функциями не только участвуют в реакциях УФ-отверждения, но также имеют такие функции, как улучшение адгезии и скорости УФ-отверждения к субстратам (металлам, пластмассам и т. Д.) И улучшение дисперсии пигмента.

Добавки, используемые в покрытиях с УФ-отверждением, обычно такие же, как и в обычных покрытиях, требующих пигментов, наполнителей и различных добавок. Однако добавки, используемые в покрытиях с УФ-отверждением, должны минимизировать их поглощение ультрафиолетового света, чтобы избежать влияния на ход реакции УФ-отверждения.

Неорганические наполнители часто добавляют в УФ-отверждаемые покрытия для уменьшения объемной усадки, вызванной олигомерами и фотополимеризацией активных разбавителей, что полезно для улучшения адгезии и повышения твердости, износостойкости, термостойкости и т. Д. Отвержденной пленки.

В ситуациях, когда требуется износостойкость, например, УФ-отверждаемые напольные покрытия, часто добавляются наполнители, такие как тальк и дым кремнезема. Добавление неорганических наполнителей может привести к снижению гибкости отвержденного покрытия. В ситуациях, когда требуются высокие требования к гибкости покрытия, следует проявлять осторожность.При их использовании. Добавление неорганических наполнителей часто приводит к значительному увеличению вязкости покрытий, а большое количество пузырьков, образующихся в процессе перемешивания и диспергирования, трудно быстро устранить самостоятельно. В него необходимо добавить пеногасители.

В то же время определенное количество ингибитора полимеризации должно быть добавлено к УФ-отвержденному покрытию, чтобы обеспечить стабильность покрытия во время производства, хранения, транспортировки и строительства.