序言
UV固化型塗料具有防止污染及節能效果,塗飾的化學性、物理性優秀、有快速固化的特性,正在多個領域被廣泛地採納使用。廣泛用於生產塑膠、真空電鍍、PVC地板、蔭罩板、汽車頭燈、木地板、櫥櫃面板等 UV作為一種新的加工技術在澳大利亞獲得商業化已經有25年以上的時間了,而且現 在行情繼續看好。該項技術正以每年接近10%的速度穩步發展,尤其 是在表面塗料和 相關工業方面。
定義
UV就是紫外線(Ultra-Violet Ray)的英文簡稱. 工業用的UV波長以200nm 到450 nm為其套用範圍. 用UV 來照射"UV 照射可硬化的材料" 而使它硬化的製程, 我們稱之為"UV Curing Process" .UV塗料可通過浸塗、淋塗、漆塗、鏇塗,甚至真空塗等方法塗布後,再經紫外線光子照射而固化成膜。顧名思義,UV塗料的固化是和UV光的照射分不開的。這種技術起源於70年代的國際塗料市場,是一種全新的綠色技術。利用該技術生產的紫外光固化塗料,簡稱UV塗料。20世紀末,UV固化塗料開始流行於西方、日本等地,是一種代表時尚的塗料品種。最早套用於手機、DVD、隨身聽外殼的表面塗裝處理,後來其套用領域現進一步擴展到化妝品、電視機及電腦等家用電器領域。UV光固化塗料具有不含揮發性有機化合物(VOC),對環境污染小,固化速度快,節省能源、固化產物性能好、適合於高速自動化生產等優點。而傳統塗料易揮發、固化速度慢,不利於環境保護。因此,UV塗料是傳統塗料的主要替代品。
組成
UV塗料因套用領域不同而成分各異,但其基本組成可歸納為:
1.活性稀釋劑
主要作用是溶解UV塗料中的固體組分,調節體系粘度。UV塗料中的稀釋劑不是一般塗料使用的揮發性有機溶劑,而是直接參與固化成膜過程具有反應能力的無揮發性溶劑。活性稀釋劑就化學結構而言,一般是分子量不大而分子內含有可聚合官能團的一類單體,成膜後成為漆膜的一部分。
2.低聚物
也有稱齊聚物或寡聚物,是UV塗料中的基本骨架,在紫外線光子的作用下形成具有立體結構的漆膜,並賦予漆膜的各種特性,例如硬度、柔韌性、附著力、光澤、耐老化等性能。
3.光引發劑
是UV塗料中的關鍵組成部分,其作用在於傳遞紫外線光子的能量,迅速引發單體和低聚物的交聯聚合,促進體系的液固轉換過程。根據引發機理,光引發劑可分為自由基和陽離子兩大類型。
4.助劑
顧名思義是為滿足具體使用要求、改善漆膜性能而添加的某些輔助性組分,如流平劑、消泡劑、基材潤滑劑、消光劑、分散劑、穩定劑、表面滑爽劑等。這些助劑與溶劑型塗料常規使用的助劑沒有什麼兩樣。
特點
UV塗料可通過浸塗、淋塗、漆塗、鏇塗,甚至真空塗等方法塗布後,再經紫外線光子照射而固化成膜。與一般的溶劑型塗料相比,
UV塗料的特點如下:
1.固化速度快
UV塗料在紫外線光子照射下固化(UV紫外線燈管),通常只需1秒鐘左右或更短時間,可以進行快速連續化作業,大大提高生產效率。
2.常溫固化
UV塗料中常用低聚物,如環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化聚丙烯酸樹脂與不飽聚酯等樹脂,以及各種丙烯酸酯的單官能團或多官能團單體,都可在紫外線光子的作用下通過自由基引發室溫聚合和交聯,因而特別有利於對熱敏感的基材(如木材、紙張和塑膠)的塗飾。
3.節約能源
UV塗料不需要加熱乾燥,因而在施工時較之常規的熱乾燥塗料可節省能源75%~90%。
4.節省占地面積
UV塗料的各種塗裝設備緊湊,不需烘道,操作簡便快捷,易於實現生產自動化,因而大大節省設備占地面積,並縮小作業空間。
5.不污染環境 UV塗料是一種無溶劑或基本無溶劑的塗料,成膜過程中無VOC揮發到大氣中,對環境不造成污染,易於滿足政府或立法機構的環保條例。
6.提升產品性能
UV塗料在紫外線光子的作用下實現組分之間的交聯聚合,將液態快速固化成膜,並具有三維網狀結構,因而可使漆膜表面性能得到改善,如硬度、柔韌性、耐磨抗刮性、耐化學藥品性、高光澤度、耐用性等。
優點
1.UV塗料使用專業UV油漆,UV油漆有別於普通家具企業常用的PU漆、PE漆及NC漆,是真正綠色環保的油漆,不含任何揮發物質,UV塗裝生產線上生產的產品綠色、健康、環保。
2.UV漆漆膜是立體狀結構,硬度大,耐磨性好,透明度好,因此誕生於UV塗裝生產線的產品耐刮碰、耐摩擦,經得起時間的考驗。
3.UV塗料上的機械化設備克服了人工操作中的人為因素,使產品色差較小,質量穩定。
4.UV塗料在塗裝過程中,將板材中的有害物質分解,並通過紫外線光固化機烘乾處理,產品更健康環保。
注意事項
代替傳統體系時存在的問題
1.經濟性-基本材料價格高
2.著色系統的困難
3.因100%固體份導致的施工困難
4.視線性固化的問題
5.附著力的問題,塗料與底材匹配問題
6.需要廣泛範圍的化學
7.毒性(對皮膚的刺激性) ?
日常使用中要注意的一些問題
1、遠離火源。在施工範圍內,不宜吸菸。
2、施工時必須注意空氣流通,並配戴保護面罩。
3、如沾染皮膚,應立即用清水或已稀釋的硼酸沖洗至少10分鐘,並請醫生治療。
4、貯存於陰涼乾爽的地方。
施工方式
一、UV膩子漆
UV固化膩子通常用於表面平滑度較差的木材,如刨花板、纖維板等,漆作用是填充底材小孔及微細缺陷,密封底材表面,使隨後塗裝的裝飾性塗料不會被吸入而引起的不平整,從而為 粗材質材料提供 光滑的表面。UV膩子漆固化速度快、加工物件表面乾爽、可降低砂磨操作的次數,提高了產品的競爭力。在使用UV膩子漆時,需要先用粗砂紙對基材表面進行打磨清潔,然後採用刮塗的方式進行塗布,UV輻照5-6秒固化,再以280#~400#砂紙打磨,然後塗覆UV漆以及面漆。打磨的目的在於提高層間附著力。
二、UV底漆
UV底漆套用於表面較為光滑平整的木材表面。塗裝工藝主要包括刷塗、噴塗或淋塗等幾種法。塗覆一層UV底漆後,低黏度的塗料可以向木材細小開孔滲透,通過膜層的折射效果保留並強化木紋和孔粒結構的自然美感,UV光輻照7-8秒固化,固化後,經砂紙打磨後,再用UV 面漆罩光固化,獲得平整、光滑飽滿的罩光效果。其打磨目的也是在於提高層與層之間的附著力。
三、UV面漆
UV面漆廣泛套用於天然木材或木飾面,產生高光澤閉紋或亞光紋路的塗飾效果。面漆塗層除了起到美化裝飾作用以外,還賦予許多特殊的性能,比如:耐 磨、耐溶劑、耐熱、耐特殊化 學品等。塗裝工藝主要包括刷塗、噴塗或淋塗等,UV光輻照8-10秒鐘固化直接成型。 附:木器塗裝要求木材作為被塗物與其它物質相比,容易塗飾,且裝飾效果美觀大方。但是木材對濕度、溫度特別敏感,易受影響而膨脹/收縮,處理不當造成開裂。一般在20℃,濕度在75%以下,木材含水量 20%以下進行塗裝。
行業套用
家具行業長期使用的塗料主要是PU、PE、NC塗料等,通過噴塗施工,效率低、成本高,不僅污染環境,並且影響施工人員的健康。UV塗料具有綠色環保、成本低廉、便於機械化操作、效率高等諸多優點,越來越引起人們的注意,被稱為“21世紀的綠色工業新技術”。近兩年使用UV塗料的廠家越來越多,這也將會是未來的發展趨勢。
家具廠在引進UV設備生產線的時候,不能隨波逐流,要根據自己的具體情況,決定投入和回報。有很多廠家買進UV線後,急於求成,由於工藝不熟練,人員駕馭機器能力差等因素,不能很好地發揮作用,感覺使用UV塗料並不像傳說中的高校低廉,而是繁瑣複雜,就又束之高閣,無人過問,又回到傳統塗裝方式。