７ 材料导报 １９９８年１２月第ｌ２卷第６期 紫外光固化树脂涂料层间附着力的研究 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ｂｅｔｗｅｅｎ ＵＶ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｃｏａｔｉｎｇｓ ａｎｄ ＵＶ Ｔｏｐ—ｃｏａｔｉｎｇｓ 昊玉民 黄翔 ———，， —、 ’－———————， 【长沙电力学院） 【湖南亚大高分子化工厂有限公司．长沙４１０１２６） Ｔａ ３３ 摘要 研究了影响紫外光固化树脂涂料层间附着力的结构因素厦施工因素 ＆６３０．｛ ｌ 蝴ＡＡｂｓｂｓ词ｔｔｒ ｒａｃ ｆ＿＿＿ ～一ｔｒｕｃｔｕｒｅ 一 ｆ ｔｏｒ ｆａｃｔｏｒｓｃ ｔｈａｔ ｉｎ￣ｎｃｔｈｅ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ＵＶ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ—ｃｏａｔｉｎｇｓ ａｎｄ ＵＶ ｔｏｐ—ｃｏａｔｉｎｇｓ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ＵＶ—ｃｕｒａｂｌｅ ｃｏａｔｉｎｇ，ａｄｈｅｓｉ。ｎ ０引言 产品，光引发剂及光敏助剂、填充剂均为市售产品 实验所用辊涂机、淋涂机均为台湾凯联公司设 近年来，紫外光固化树脂涂料（ＵＶ涂料）以其 备，紫外光固化机为湖南亚大公司自制，内置３ｋＷ 良好的装饰性、保护性及高效率，在竹、木地板行业 中压汞灯３支，灯距可调。 正迅速取代传统的ＰＵ漆而获得广泛应用。目前，全 涂膜附着力根据ＧＢ９２８６—８８测定。 国已有三百多条竹、木地板ｕＶ涂装生产线，年消 实验用竹地板、木地板均为市售产品。 耗ｕＶ树脂涂料三千多吨。典型的竹、木地板ｕｖ １．２实验步骤 涂装工艺是两底一面，即滚涂两遍ｕｖ底漆，然后 １．２．１ ＥＲＡ厦ＰＵＡ的合成 滚涂或淋涂一遍ｕＶ面漆。一般来说，由于ｕＶ树 合成方法分别按文献［１３和Ｆ２］。 脂涂膜坚硬光滑．其层间附着力较差。因此，每滚涂 １．２．２ ＵＶ树膳涂料的配制 遍底漆后均需机械砂光，才能保证底一底及底一 将齐聚物ＥＲＡ、ＰＵＡ与活性稀释剂ＴＰＧＤＡ、 面之间附着蓖好 这种施工方法不仅影响了生产效 ＴＭＰＴＡ按比例混合加热溶解，然后加入光引发剂 率，浪费能源，增加了生产成本，而且涂装质量难以 及光敏助剂，搅拌均匀，再加入填充剂，高速分散 保证，尤其是随着木材资源日趋紧张，木材本身材质 ２０ｒａｉｎ。 变差．特别是板材色差变大．地板生产厂家在ｕｖ １．２．３帝Ｊ板试验 底漆中加色越来越普遍。带色底漆不能砂光（砂光会 制板工艺如下： 使色泽不均匀），这样，在不砂光的条件下，如何解决 圆一圃一圃圜·圃 ｕＶ树脂涂料的层间附着力问题不仅具有理论意 回一匿圈一圃一圃 义，而且具有重大现实意义。我们选择不同的树脂种 匾 囵一匿 圃 类及其比例，调整ｕＶ树脂涂料的内在结构，结合 适当的藤工方法，圆满地解决了ｕＶ树脂涂料的层 ■ｌ■●ｌ ●●● ，｝ ２结果与讨论 问附着问题。 ２．１不同齐聚物对层间附着的Ｉ 响 １实验部分 紫外光固化树脂涂料由活性齐聚物、活性稀释 荆、光引发剂、光敏助剂及其它助剂组成 涂膜性能 １．１实验用原材料与仪器设备 主要取决于齐聚物和活性稀释剂的种类和比例。我 实验所用的齐聚物包括环氧丙烯酸酯ｔＥＲＡ）、 们首先研究了在不改变活性稀释荆及其它组分的条 聚氨酯丙烯酸酯（ＰＵＡ）均为自制，活性稀释剂包括 件下，齐聚物的种类及配比对紫外光固化树脂涂料 二缩三丙二醇－－－Ｎ烯酸酯（ＴＰＧＤＡ）、三羟甲基丙 层问附着力的影响，试验结果见表１和表２ 烷三丙烯酸酯（ＴＭＰＴＡ）均为美国Ｓａｒｔｏｍｅｒ公司 由表２可见，在其它组分不变的条件下，改变 ＊联系人－长沙审束岸张岱峥湖南亚大高分子化工厂有限岱司．长沙４１０１２６ ■■—■ ． ｐ 匿 ． 紫外光固化树脂涂料层问附着力的研究／昊玉民黄翔 ·５７· 衰１试验用 原料名称 壹塞塑 ！！垒 ！ 里 比例ｗＩ ５Ｏ ２０ ２３．５ 衰２齐聚物ＥＲＡ与ＰＵｂ．的比倒对层间附着力的髟响 说明：①固化条件：３ｋＷ中压秉灯一支，灯距２６ｃｍ；＠ 固化速度是指在上述条件下瘩膜达刭实干时的输 送带逮度一＠附着力是指二道底漆不砂光与面漆的 附着力；＠底漆配方与面漆配方基丰相同．只是底 漆中加＾１５￣的壤充科。 ‘ ＥＲＡ与ＰＵＡ的比例，紫外光固化树脂涂料的层间 附着力发生变化。增大ＥＲＡ的比例，涂料层间附着 力变差。产生这种现象的原因有二： （１）ＥＲＡ系双酚Ａ环氧树脂用丙烯酸改性而 成，含有较短的双酚Ａ刚性链结构，因而其固化速 度较快，同时使漆膜的收缩率增大，漆膜臆性大，导 致层间附着力变差。ＰＵＡ中含有较长的聚醚柔性链 结构，其固化速度较慢，漆膜收缩率较小－柔韧性较 好，因而ＰＵＡ增加．漆膜层问附着力增强。 （２）ＥＲＡ中含有游离羟基，形成氢健的能力更 强口］，因而ＥＲＡ形成的漆膜内聚力比ＰＵＡ大，导 致漆膜层间附着力变差。 ２．２不同稀释剂对漆腆层间附着力的影响 固定齐聚物及其它组分不变，改变ＴＰＧＤＡ与 ＴＭＰＴＡ的比例，漆膜的层间附着力也发生变化，结 果见图１。 辑 —一 垂 恼 Ｉ ＴＰＧＤＡ／－ｆＭＰＴＡ 田１ ＴＩ￣ＤＡ与＇ｉ＇ＭＩ￣Ａ构比倒对蘸一层间附着力的髟响 至 ． 三茎里塑 堂墼 塑！ 基室 型 １．５ ２．５ ２．５ 适量 由图１可见，增加ＴＰＧＤＡ的量，减少ＴＭＰＴＡ 的量．漆膜层间附着力增强。这是因为ＴＰＧＤＡ的收 绾率（１１．９ ）小于ＴＭＰＴＡ的收缩率ｔ２６ ）ｔ因 此，增加ＴＰＧＤＡ的量．减少ＴＭＰＴＡ的量，整个漆 膜的收绾率减小，同时潦膜的交联密度降低，使得漆 膜的残余内应力降低，导致漆膜的层间附着力增强。 ２．５二道雇漆固化程度对底一面层间附着的影响 由以上讨论可知，通过选择齐聚物的种类及比 例，降低漆膜的交联密度均有助于层问附着力的改 善。但单纯通过调整配方．难以使漆膜层间附着力达 到理想的效果。我们在施工上通过控翩底漆的固化 程度．圆满地解决了底一面之间的层间附着力问题ｔ 结果见表３。 衰５底蘸固化程度对底一面层间附着力的髟响 试验号 １ ２ ３ 腐漆固化程度 半固化 表面固化完全固化 力Ｉ烘烤后 １ｏｏ／１０ｏ ２Ｏ／ｌＯＯ ｏ／１ｏｏ 由表３可见．底漆固化越完全，底一面层间附着 力越差；反之，底一面层间附着力越好。这是因为底 漆半固化时，仍有相当一部分双键未反应完全，罩上 面漆后，再强制完全固化，这时底漆中未反应完全的 双键与面漆中的双键一起产生交联，形成牢固的化 学交联键，使得底面之间牢牢地结合在一起，因而附 着力大大增强。当底漆完全固化后，基本上不存在残 余双键，底漆表面很光滑、坚硬，致使底一面结合不 牢。 ５结论 通过调整紫外光固化树脂涂料的配方，并控制 底漆的固化程度，能很好地解决紫外光固化树脂涂 料底一面之间的层间附着力问题，大大简化了工艺－ 降低了成本，并避免了因底漆打磨不良而造成的面 漆脱层的质量隐患。 参考文献 １ 美国专利．２５０５４７９ ２涂料工业，１９９１·（６）：：３６ ３涂料工业，１９９７－‘１）：１ｏ