企业库 微信资讯

UV涂料耐候技术解析

润奥化工    2015/4/8  

  UV涂料以其优异的表观及物化性能,在众多表面涂装领域得到应用,同时固化速度快,节能环保的特性也使其成为环境友好型涂料。基于这些优点,UV涂料的应用领域从地板涂料、木器家具涂料等室内装饰涂料逐渐发展到塑胶涂料、防腐涂料、汽车涂料等工业涂装领域。随着UV涂料在户外的应用,耐候性也已成为许多人关注的重要物性。本文旨在探讨UV涂层的耐候性问题。

  涂料的耐候性主要是指涂料暴露在户外环境下的力学性能(如强度、粘接性)、光学性能(如保色保光性)以及化学性能(如脆化、粉化)的变化。

  户外的涂层经常遭受阳光(主要是长波紫外光和短波可见光)、热、潮湿、氧气、油污、芳烃污染物及其他污染物的作用,会使涂层内部聚合物链降解、重排、水解或过度交联等老化现象,这些都是造成涂料耐候性下降的因素。要提高耐候性,从涂料组成来看,尽可能排除以下几点:

  1.对290nm以上波长的吸收

  2.易被夺氢原子的树脂

  3.易水解的官能团。

  对于UV涂料的耐候性问题主要还是光老化。日光中含有的UVA及UVB紫外线长期照射涂层容易使交联网络中的羰基、芳基等吸光基团以及残余光引发剂等吸光杂质对紫外线产生吸收,从而产生化学键的重排、异构化而发生老化,造成模量变小、黄变性增大、涂膜脆化等问题。

  UV涂料的基本组成为丙烯酸酯类单体和树脂,以及光引发剂等。纯丙烯酸酯树脂抗光老化性能较好,但是其固化膜耐溶剂性及机械性能较差。环氧丙烯酸酯树脂吸收紫外光后容易氧化降解,在强UV光中黄变较严重。聚氨酯丙烯酸酯树脂按结构可分为脂肪族和芳香族。芳香族聚氨酯吸收UV光后会裂解成醌式结构,产生黄变。而树脂结构中的醚键也容易发生光降解。部分聚酯丙烯酸酯树脂合成中由于苯环及杂原子的多少和位置也会影响其黄变性。

  考虑到耐候性及其他综合物性,润奥化工专门开发了六官能脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂──UT30096。该树脂硬度高,韧性佳,有着出色的耐磨性及耐溶剂性。杰出的耐黄变性能是其xx的特点,QUV测试1200小时,△b=2.77,这一数值要远低于常规六官能树脂的平均值。因此,UT30096可在车灯涂料、白底罩光、户外涂料等对耐候性要求严苛的涂料体系中作为主体树脂使用。

  UV涂料中的光引发剂分为裂解型和夺氢型。裂解型的引发剂在丙烯酸酯体系中,不易产生共轭变色,所以黄变系数较小。夺氢型引发剂需要和含活性氢的化合物(助引发剂)搭配使用生成自由基进而引发低聚物交联聚合。助引发剂一般存在羰基、氨基或芳环共轭结构,易生成有色产物,加剧黄变及降解反应。因此在耐候性涂料中一般选择裂解型引发剂有助于减轻黄变,通常选择JetCure184、JetCure 1173、JetCure 754。


  单体对涂料的耐候性也有影响,不同单体在固化过程中的转化率都不同,残留未反应双键过多,会对耐候性造成负面影响。TPGDA、DPGDA等含有醇缩醚结构的单体容易发生光降解反应。此外乙氧基比丙氧基结构的光稳定性差些。在设计耐候性涂料时,需要考虑到以上几点,推荐单体使用LuCure 562(TMPTA)、LuCure 659(HDDA),这样可以降低光降解。

  为了提升UV涂料耐候性,通常还会添加一些助剂,如紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂及抗氧剂等。紫外光吸收剂会降低聚合物的UV吸收,在UV体系中会导致固化速率下降,经实验得出较好的添加量在0.1%左右,使用甲脒类要优于苯并三唑类和芳香酯类化合物。受阻胺光稳定剂通过光氧化转化成硝酰基自由基,与聚合物上的自由基发生歧化反应或偶合反应从而终止降解反应。同样的,受阻胺光稳定剂也会干扰光固化过程中自由基的反应,所以添加量一般也在0.1%左右。而在哑光UV体系中建议不使用受阻胺光稳定剂,会存在表干不良的问题。

  以上是润奥化工技术中心对UV涂料耐候性的一些见解,欢迎大家与我们联系并交流相关问题。


技术支持:免费b2b网站   [免责申明]   [举报]    立即注册发布信息