陽(yáng)離子光固化體系現(xiàn)已進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段,湖南太亞化工的科研人員針對(duì)目前市場(chǎng)領(lǐng)域中的陽(yáng)離子光固化的應(yīng)用技術(shù)研究,總結(jié)了其技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中需應(yīng)注意諸多方面及后續(xù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)
(1)在塑料基材中的應(yīng)用
當(dāng)在塑料管材特別是金屬/塑料復(fù)合膜上采用陽(yáng)離子光固化清漆時(shí),體現(xiàn)出陽(yáng)離子光固化 UV涂料具有高裝飾性和高光澤,固化膜無(wú)味、無(wú)黃變、涂膜附著力強(qiáng)且有彈性等優(yōu)點(diǎn)。與自由基型UV固化涂料相比,它最大的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)O2、、H2O、CO2等有較強(qiáng)的屏蔽作用,所以可以有效地阻止香味的損失和氧氣的透入,特別適合用于包裝化妝品的聚烯烴軟材的涂裝.因此陽(yáng)離子光固化涂料首先在這一領(lǐng)域得到了應(yīng)用.
(2)用于金屬卷材的防護(hù)性面漆
由于固化時(shí)收縮小,涂膜具有極好的附著力和柔順性,能承受切割加工,故特別適合用于金屬卷材涂料.此外, 陽(yáng)離子光固化涂料還具有耐霉菌性和耐蝕性,可作三件裝罐頭用涂料.(3)用于低氣味紙板的上光漆
陽(yáng)離子光固化上光漆具有無(wú)溶劑、低氣味、低萃取量、高光澤、良好的耐磨性以及低黏度的性能,使得被涂物耐用、美觀、高雅,因此已用于雜志、相冊(cè)、包裝材料的表面裝飾。由于它無(wú)味無(wú)污染,故特別適合于食品包裝。
(4)在印刷油墨中的應(yīng)用
陽(yáng)離子光固化的柔性版印刷油墨具有附著力強(qiáng)、低氣味、高韌性和耐化學(xué)品的性能,若使用低黏度的原料(如脂環(huán)族二環(huán)氧化物),還可配置黏度較低的油墨。它適用于塑料膜和金屬薄片的印刷,是陽(yáng)離子光固化技術(shù)的另一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域。
(5)陽(yáng)離子涂料應(yīng)用中需注意的問題
陽(yáng)離子UV固化涂料雖有眾多自由基UV固化涂料所不具備的優(yōu)點(diǎn),但也有若干不足之處。使用時(shí)必須揚(yáng)其利而避其弊,才能最大程度地發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。 ①高濕度問題 高的濕度會(huì)顯著影響陽(yáng)離子UV固化,解決方法有:對(duì)較薄的膜,不用或少用多元醇進(jìn)行深度固化;用柔順的環(huán)氧化合物對(duì)主體樹脂進(jìn)行改性(如用聯(lián)合碳化物公司的UV16976代替UV16992);增加光引發(fā)劑的含量;或增加UV輻射量等。 ②胺類的影響問題 胺若存在于配方或底材中,會(huì)抑制固化,導(dǎo)致差的附著力,低光澤的表面并出現(xiàn)微小的皺紋。此類胺有:有機(jī)胺、氨、羅丹明染料、聚酰胺樹脂、聚氨酯以及胺功能的光引發(fā)劑,如I-369、I-907等。應(yīng)盡可能避免使用此類物質(zhì)。 ③環(huán)氧化合物與多元醇的比例 在需要使用多元醇時(shí),必須保持它與環(huán)氧化合物之間適當(dāng)?shù)谋壤拍艹浞职l(fā)揮陽(yáng)離子的固化優(yōu)勢(shì)。一般以環(huán)氧化合物中的環(huán)氧基與多元醇中的羥基之比在3~10之間,或換言之,多元醇占總體含量的10~15為宜。 ④陽(yáng)離子-自由基復(fù)合體系 其優(yōu)點(diǎn)是,可用丙烯酸酯類單體降低黏度。丙烯酸酯類原料的價(jià)格一般也較低,故可降低成本。但在使用復(fù)合體系時(shí),一般應(yīng)采用較高濃度的陽(yáng)離子以避免O2的抑制作用。此時(shí)可采用自由基類光引發(fā)劑,但如前所述,不能使用I-369或I-907等胺功能的光引發(fā)劑,也不應(yīng)使用聚氨酯丙烯酸酯類預(yù)聚物。 ⑤環(huán)氧化物與乙烯基醚的配合問題 兩者配合時(shí),一般將乙烯基醚的量占體系總量的15以下,同時(shí)使用適量的環(huán)氧化物,而使用多元醇。可使用的乙烯基醚有ISP的Rapi-Cure CHVE或EVE-3。 ⑥增加固化速率的措施 為增加固化速率,可采取如下措施。 A.使用UVR6105。 B.使用苧烯二氧化物。 C.使用酚醛環(huán)氧樹脂。 D.使用紅外預(yù)熱器。 E.使用5~10的Rapi-CureCHVE. F.控制濕度。 G.增加UV劑量(如使用Exeimer燈,增加燈管數(shù),增加燈管的功率等)。 H.對(duì)涂層和底材加熱等。 當(dāng)然,這些措施必須根據(jù)具體的用途和要求而決定。 ⑦加強(qiáng)硬度、防銹及防腐蝕可采取如下措施。 a.使用酚醛環(huán)氧樹脂。 b.使用苧烯二氧化物。 c.減少稀釋單體用量。 d.采用后烘烤措施。 ⑧ 增加對(duì)金屬附著力可采取如下措施。 a.采用較高環(huán)氧當(dāng)量的環(huán)氧化合物。 b.采用后烘烤措施。 c.增加多元醇的濃度并采用較高當(dāng)量的多元醇。
(6)陽(yáng)離子光固化的發(fā)展趨勢(shì)
盡管目前陽(yáng)離子光固化涂料已經(jīng)在工業(yè)中實(shí)際應(yīng)用,并具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),單它仍有很多需改進(jìn)的地方,以滿足不同要求。預(yù)計(jì)未來(lái)可能需開發(fā)以下新產(chǎn)品。 ①陽(yáng)離子光引發(fā)劑 ②活性稀釋單體 ③高黏度高活性脂環(huán)族環(huán)氧化合物