固化涂料光泽的影响.pdfVIP

中国涂料在线 100%UV 固化涂料的最佳消光效应 林晓峰 （格雷斯公司上海代表处， 200031 ） 曾春龙 （格雷斯公司顺德办事处， 528306 ） 摘 要： 探讨消光剂种类﹑配方组成﹑施工和固化条件等对 100% UV 固化涂料光泽的影响。 关键词： UV 固化；消光剂；配方 ·引言 有效的消光或降低光泽度有赖于形成微细的粗糙的涂膜表面，入射光照射至微细的粗糙表面发生散射而在视 觉上表现为亚光或低光泽度。涂膜表面越粗糙 , 其光泽度就越低。涂膜要形成微细的粗糙表面则必须具备 两个条件：一是湿涂膜中存在大量的粒径大小适宜的颗粒；二是涂膜干燥或固化过程中产生体积收缩。如果 其中有一个条件不能满足或不够充分，那么消光将会很困难，有时甚至不可能消光。通常，木地板和家具等 的低光泽度或亚光表面，较多采用一般溶剂型涂料来获得。一般溶剂型涂料的消光并不难，因为一般溶剂型 涂料的施工固体分含量都不高，挥发物（重量含量）在 30%~80% 之间，因而从湿涂膜干燥或固化成干膜 的过程中，随着溶剂的挥发，体积收缩相当显著；这样就有利于形成微细的粗糙表面，消光就不难了。水性 涂料因水在成膜过程中挥发而有使体积收缩相当显著，其消光也同样不难。消光剂消光机理如图 1 所示。 ·实验 ·100%UV 固化涂料消光存在的问题 UV 固化涂料因其环保﹑固化速度快及具有优异的涂膜理化性能而在木地板和家具等工业生产中得到越来 越广泛的应用。但 100%UV 固化涂料不含挥发性溶剂，固化时涂膜体积收缩很少 （小于 10% ），因而消 光要困难得多。虽然低聚体和活性单体间的聚合反应也可导致涂膜体积收缩，但化学反应导致的体积收缩， 与大量溶剂的挥发导致的涂膜体积收缩相比，几乎可以忽略不计。 本实验强调的 100% UV 固化涂料是指体系中不含挥发性溶剂（或称非反应性溶剂），包括施工时也不添 加任何挥发性溶剂。 采用喷涂施工的 UV 固化涂料，通常会加入挥发性溶剂来获得适宜的施工黏度。因为含挥发性溶剂的 UV 固化涂料和水性 UV 固化涂料在固化成膜过程中随着溶剂或水分的挥发而产生的涂膜体积收缩相当显著， 从而消光要容易得多。 传统的多孔性二氧化硅消光剂，因其硅胶纯度高﹑严格控制的孔隙度﹑精确控制的粒径及粒径分布，其非常 适合用于溶剂型涂料。 100%UV 固化涂料体系，因其固化时涂膜收缩很少；针对这个特点，近年已有专门 中国涂料在线 用于 100%UV 固化涂料体系的消光剂。专门用于 100%UV 固化涂料体系的消光剂也是基于硅胶技术，但 在粒径及粒径分布﹑硅胶形态和表面处理等都是针对 100%UV 固化体系消光机理上的特点而专门设计的。 ·影响 100%UV 固化涂料光泽的因素 对 100%UV 固化体系的消光问题的研究表明：要获得理想的低光泽，既依赖于消光剂，也依赖于配方组成 ﹑施工和固化条件等。很多因素对最终涂膜的光泽都有影响，这使得 100%UV 固化涂料体系的消光既困难 又复杂。配方设计师应知道影响涂膜光泽的各种因素，并理解所有这些因素是如何影响光泽的，这对配方的 制定以及今后生产中获得批次间的稳定的低光泽都很重要。影响涂膜光泽的因素可分为以下三类：消光剂； 配方； 施工和固化条件（包括设备参数）。 以下将分别讨论上述因素，并通过实例来分析这三类因素是如何影响涂膜光泽的。应注意到，后两类因素（配 方﹑施工和固化条件）对固化反应速率都有直接的影响。一般来说，降低固化反应速率的因素有利于消光， 而提高固化反应速率的因素都会使消光变得更难。 ·消光剂 虽然很多因素能够影响最终涂膜的光泽，但是体系中如果没有消光剂就难以获得低光泽度。对合成硅胶消光 剂来说，它的重要参数包括平均粒径大小（ APS ）及其粒径分布﹑孔隙率（ PV ）和表面处理。传统的 溶剂型涂料和水性涂料，对任何给定的配方和涂膜厚度来说，随着消光剂