Übersicht über die Zusammensetzung von UV-härt baren Beschichtungen

Die Haupt komponenten von UV-härt baren Beschichtungen umfassen im Allgemeinen Oligomere, Photo initiatoren, aktive Verdünnung mittel und Additive. Im Folgenden werden kurz die Zusammensetzung und Leistungs merkmale von UV-härt baren Beschichtungen beschrieben.

Die Oligomere in UV-härt baren Beschichtungen entsprechen Harzen in gewöhnlichen Beschichtungen und sind filmbild ende Substanzen, die eine wichtige Rolle bei der Leistung von Beschichtungen spielen.

Strukturell müssen Oligomere photo härtbare Gruppen wie ungesättigte Doppel bindungen oder Epoxid gruppen aufweisen und zu lichte mpfind lichen Harzen gehören. Die Auswahl von Oligomeren ist ein wichtiger Schritt bei der Formulierung von UV-härt baren Beschichtungen.

Die Oligomere, die in kopier baren Beschichtungen mit freien Radikalen verwendet werden, sind haupt sächlich verschiedene Acryl harze, wie Epoxy acryl harz, Polyurethan acryl harz, Polyester acryl harz, Poly ether acryl harz, Acryl ester harz usw. Die am häufigsten verwendeten sind Epoxid acryl harz und Polyurethan-Acryl harz.

Die in kationischen photo härt baren Beschichtungen verwendeten Oligomere haben Epoxid-oder Vinyl ether gruppen wie Epoxidharz und Vinyl ether harz.

Die Auswahl von Oligomeren inKationische UV-BeschichtungSollte die folgenden Faktoren umfassend berücksichtigen: niedrige Viskosität, schnelle UV-Härtung srate, gute physikalische und mechanische Eigenschaften, Glas übergangs temperatur, Härtung schrumpfung srate, geringe Toxizität und geringe Reizung.

Ungesättigtes Polyester wird im Allgemeinen für UV-gehärtete Holz beschichtungen verwendet, mit niedrigeren Kosten und fast gleichwertig mit herkömmlichen Beschichtungen auf Lösungsmittel basis. Mit dem kontinuier lichen Preis verfall bei anderen Arten von Oligomeren ist ihre Leistung viel höher als die von ungesättigten Polyester systemen, und ihr Marktanteil ist allmählich gesunken.

Die Synthese von Epoxid acrylat ist relativ einfach, und sein Preis hat sich allmählich dem Gehalt an ungesättigtem Polyester angenähert. Es hat eine aus gezeichnete Leistung in Bezug auf Aushärtung srate, Härtung sfilm härte, Lösungsmittel beständigkeit, Korrosions beständigkeit, Zug festigkeit und Adhäsion leistung zu den meisten Substraten. Es hat ein hohes Kosten leistungs verhältnis und ist zum bevorzugten Rohstoff für aktuelle UV-härtbare Beschichtung formulierungen geworden.

Der Defekt von Epoxid acrylat besteht darin, dass sein Aushärtung produkt hart und spröde ist und üblicher weise in Kombination mit Isooctyl acrylat, neuen aktiven Verdünnung mitteln von Acrylat oder Harzen mit guter Flexibilität verwendet wird.

Polyurethan acrylat kann sowohl Härtung filme mit hoher Härte als auch Beschichtungen mit guter Flexibilität aufgrund seiner strukturellen Eigenschaften erhalten. Im Allgemeinen werden Polyurethan acrylat strukturen mit längeren weichen Segmenten auf Beschichtungen verwendet. Das Hauptmerkmal von Polyurethan acrylat ist, dass der Härtung film eine aus gezeichnete Flexibilität, Haftung auf den meisten Substraten und Korrosions beständigkeit aufweist. Die Gesamt synthese kosten sind jedoch hoch. Darüber hinaus ist die UV-Härtung srate etwas niedriger als die von Epoxid acrylat.

Polyurethan acrylat wird üblicher weise mit Epoxid acrylat und multifunktion alen acrylat aktiven Verdünnung mitteln gemischt.

Polyester acrylat hat eine niedrige Viskosität, niedrige Kosten und eine durchschnitt liche UV-Härtung srate. Die Verwendung von hoch funktionellem Polyester acrylat kann die UV-Härtung srate verbessern. Polyester acrylat, das langkettige Alkane oder Segmente enthält, hat gute Benetzung eigenschaften für Pigmente und kann in UV-gehärteten Farben verwendet werden. Polyester acrylat wird seltener allein in UV-härt baren Beschichtungen verwendet und wird häufig in Kombination mit üblicher weise verwendeten Haupt harzen wie Epoxid acrylat und Polyurethan acrylat verwendet.

Alicyclisches EpoxidharzOligomere werden aufgrund ihres großen Molekular gewichts und ihrer hohen Viskosität auch seltener allein in der UV-härten den Beschichtung industrie verwendet. Obwohl Acrylharz-Oligomere, die Acryl oxy gruppen enthalten, eine niedrige UV-Härtung srate aufweisen, ist ihre Härtung schrumpfung srate gering, was zur Verbesserung der Haftung von Härtung filmen beiträgt. Carbo xyl modifizierte Acrylharz-Oligomere können eine stabilisierende und dispergierende Rolle in Pigment färbe systemen spielen. Daher können diese Oligomere gegebenen falls als funktionelle Hilfs harze in UV-härten den Beschichtung formulierungen verwendet werden.

In den letzten Jahren wurden schrittweise einige neue strukturierte Oligomere entwickelt und angewendet, um den Anforderungen spezieller Beschichtungen gerecht zu werden, wie z. B. Organo silicium acryl harz, UV-Oligomere auf Wasserbasis, hyper verzweigte Oligomere. doppelt gehärtete Oligomere, selbst initiierte Oligomere, aliphatische und alicyclische Epoxy acrylate, nieder viskose Oligomere, Oligomere für UV-gehärtete Pulver beschichtungen, Hybrid-Oligomere usw.

Der Photo initiator in photo härt baren Beschichtungen entspricht dem Katalysator in gewöhnlichen Beschichtungen. Photo härtbare Beschichtungen absorbieren ultraviolettes Licht durch den Photo initiator und erzeugen freie Radikale oder Kationen, die Polymer isations-und Vernetzung reaktionen zwischen Oligomeren und aktiven Verdünnung mitteln auslösen und einen Beschichtung sfilm mit einer Netzwerks truktur bilden. Obwohl der Anteil von phoToinitiatoren in der Formulierung von UV-härt baren Beschichtungen ist klein (nur 3% -5%), ihre Rolle ist entscheidend.

Photo initiatoren können aufgrund der unterschied lichen aktiven Zwischen produkte in zwei Typen unterteilt werden: freie radikale Photo initiatoren und kationische Photo initiatoren.

Radikale Photo initiatoren können in zwei Arten unterteilt werden: Cracken von Photo initiatoren und Wasserstoff abziehende Photo initiatoren aufgrund ihrer unterschied lichen Mechanismen zur Erzeugung freier Radikale.

Cracking-freie radikalische Photo initiatoren sind meist aromatische Alkyl keton verbindungen, haupt sächlich einschl ießlich Benzoin und seiner Derivate, Benzoyl und seine Derivate, Acetophenon und seine Derivate, Alpha-Hydroxy alkyl acetophenon, Alpha-Amino alkyl acetophenon, Acyl phosphin oxide usw.

Wasserstoff abziehende Photo initiatoren umfassen Benzophenon oder hetero cyclische aromatische Keton verbindungen, haupt sächlich einschl ießlich Benzophenon und seiner Derivate, Thioanthra chinon, Anthra chinon usw.

Die in Kombination mit wasserstoff ziehenden Photo initiatoren verwendeten Co-Initiatoren sind tertiäre Amin verbindungen, wie aliphatische tertiäre Amine, tertiäre Ethanolamin-Amine, tertiäre Amin benzo ate, aktive Amine usw.

Kationische Photo initiatoren umfassen haupt sächlich Aryldiazonium salze, Diaryl iodonium salze, Triarylthioonium salze, Aryl eisen onium salze usw. Darüber hinaus sind Hybrid-Photo initiatoren, Photo initiatoren auf Wasserbasis, Photo initiatoren für sichtbares Licht und Maleimid-Vinylether-Photo initiatoren neue Forschungs-Hotspots in Photo initiatoren.

Das aktive Verdünnung mittel in UV-gehärteten Beschichtungen entspricht einem Lösungsmittel in gewöhnlichen Beschichtungen, hat jedoch nicht nur eine verdünnende Wirkung und passt die Viskosität des Systems an, sondern ist auch an UV-Härtung reaktionen beteiligt. Beeinflussung der UV-Härtung srate der Beschichtung und der mechanischen Eigenschaften des Beschichtung films. Strukturell ist es eine organische Verbindung mit UV-härten den Gruppen.

Normaler weise bestimmen Oligomere in UV-härt baren Beschichtungen die Haupte igen schaften des Härtung films, aber die Viskosität von Oligomeren ist oft hoch, wobei einige bei Raum temperatur bis zu 10Pa · s erreichen. Dies erschwert die Anwendung und erfordert aktive Verdünnung mittel, um ihre Viskosität anzupassen. Bei der Auswahl der aktiven Verdünnung mittel sollten die folgenden Faktoren umfassend berücksicht igt werden: niedrige Viskosität, geringe Toxizität, geringe Reizung, geringe Flüchtigkeit, geringe Volumens ch rumpf ung, hohe Reaktivität, Kompatibilität mit Harzen und Photo initiatoren, hohe Reinheit, hohe Glas übergangs temperatur von gehärteten Produkten, gute thermische Stabilität und erschwing licher Preis.

Die beiden wichtigsten Faktoren unter den oben genannten Indikatoren sind die Reaktions aktivität und die Leistung von ausgehärteten Produkten. Bei Verwendung in Beschichtung formulierungen, die Hygiene und Sicherheit betonen, sollte jedoch die physio logische Reizbarkeit und Toxizität von Verdünnung mitteln besonders berücksicht igt werden, und die Screening-Kriterien sollten strenger sein.

Acrylat monomere werden aufgrund ihrer hohen Reaktivität häufig als aktive Verdünnung mittel verwendet, einschl ießlich mono funktioneller aktiver Verdünnung mittel, bifunktioneller aktiver Verdünnung mittel und multifunktion aler aktiver Verdünnung mittel.

Durch Ethoxylierung oder Propionierung modifizierte Acrylate sind eine neue Art von acryl aktivem Verdünnung mittel. Sie wurden entwickelt, um die Hautrei zungen, die hohe Toxizität und die hohe Heilung schrumpfung der ersten Generation von aktiven Acryl verdünnung mitteln zu verbessern und gleichzeitig eine schnelle Aushärtung srate beizu behalten.

Vinyl ether sind eine neue Art von aktiven Verdünnung mitteln, die Ethylen-oder Propylen ethers trukturen enthalten, eine hohe Reaktivität aufweisen und in Radikal härtung systemen, kationischen Härtung systemen, verwendet werden können. und freie Radikale und kationische Hybridsysteme.

(Meth acrylat), das Methoxy-End gruppen enthält, ist ein aktives Verdünnung mittel der dritten Generation, das nicht nur eine geringe Schrumpfung und eine hohe Umwandlung srate als mono funktionelles aktives Verdünnung mittel aufweist, sondern auch eine hohe Reaktivität aufweist.

Darüber hinaus nehmen aktive Verdünnung mittel mit speziellen Funktionen nicht nur an UV-Härtung reaktionen teil, sondern haben auch Funktionen wie die Verbesserung der Haftung und der UV-Härtung srate auf Substraten (Metalle, Kunststoffe usw.). und Verbesserung der Pigment dispersion.

Die in UV-gehärteten Beschichtungen verwendeten Additive sind im Allgemeinen die gleichen wie in gewöhnlichen Beschichtungen und erfordern Pigmente, Füllstoffe und verschiedene Additive. Die in UV-gehärteten Beschichtungen verwendeten Additive sollten jedoch ihre Absorption von ultraviolettem Licht minimieren, um zu vermeiden, dass der Fortschritt der UV-Härtung reaktion beeint rächt igt wird.

Anorganische Füllstoffe werden häufig UV-härt baren Beschichtungen zugesetzt, um die durch Oligomere und aktive Verdünnung mittel verursachte Volumens ch rumpf ung zu verringern. Dies ist vorteilhaft für die Verbesserung der Haftung und die Verbesserung der Härte, Verschleiß festigkeit und Wärme beständigkeit. etc. des gehärteten Films.

In Situationen, in denen Verschleiß festigkeit erforderlich ist, wie z. B. UV-härtbare Boden beschichtungen, werden häufig Füllstoffe wie Talkum pulver und Quarzdampf hinzugefügt. Die Zugabe von anorganischen Füllstoffen kann zu einer Verringerung der Flexibilität der gehärteten Beschichtung führen. In Situationen, in denen hohe Anforderungen an die Flexibilität der Beschichtung erforderlich sind, ist Vorsicht gebotenWenn Sie sie benutzen. Die Zugabe von anorganischen Füllstoffen führt häufig zu einer signifikanten Erhöhung der Viskosität von Beschichtungen, und die große Anzahl von Blasen, die während des Rühr-und Dispersion prozesses erzeugt werden, ist schwer allein schnell zu beseitigen. Es ist notwendig, Entfoder hinzuzufügen.

Gleichzeitig muss der UV-gehärteten Beschichtung eine bestimmte Menge an Polymer isations inhibitor zugesetzt werden, um die Stabilität der Beschichtung während der Herstellung, Lagerung, Transport und Konstruktion sicher zustellen.