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光固化水性涂料的作用機理

放大字體  縮小字體 http://www.yiyexingchen.cn  發(fā)布日期:2017-06-07  來源:現(xiàn)代涂料與涂裝  瀏覽次數(shù):849
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    光固化水性涂料要求樹脂分子同時具備:1.樹脂分子在紫外光的作用下,從液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài);2.樹脂分子能夠溶于水或以水作為分散介質(zhì),這就要求樹脂分子中須含有一定數(shù)量的不飽和基團和強親水基團。
    1.紫外光固化機理
    光固化過程通常是鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)過程,通過聚合使體系的相對分子質(zhì)量增加,并形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),樹脂分子從液態(tài)轉(zhuǎn)化成固態(tài)干膜。光引發(fā)聚合反應(yīng)主要包括光引發(fā)自由基聚合和光引發(fā)陽離子聚合兩類。而絕大多數(shù)的光固化水性樹脂采用的是光引發(fā)自由基聚合。光引發(fā)自由基聚合要求樹脂分子中引入不飽和官能團,如丙烯;⒓谆;⑾┍群刑继茧p鍵的生色團,在一定波段的紫外光照射下,與光引發(fā)劑光解產(chǎn)生的自由基發(fā)生連續(xù)聚合反應(yīng),經(jīng)歷鏈引發(fā)、鏈增長、鏈轉(zhuǎn)移和鏈終止過程,最終交聯(lián)固化成膜。此類自由基光引發(fā)劑主要分為裂解型和奪氫型 2種。
    光引發(fā)陽離子聚合一般要求樹脂分子中含有環(huán)氧基團或富電子碳碳雙鍵(如乙烯基醚),利用陽離子光引發(fā)劑在紫外光照射下產(chǎn)生的強質(zhì)子酸,催化環(huán)氧基團開環(huán)聚合或富電子碳碳雙鍵陽離子聚合。此類陽離子光引發(fā)劑主要有碘鹽、硫鹽、重氮鹽、茂鐵鹽等。
    陽離子引發(fā)體系較自由基引發(fā)體系,具有不會發(fā)生氧阻聚反應(yīng)的優(yōu)勢,但其固化速度較為緩慢,體系所用原料昂貴,導(dǎo)致其推廣應(yīng)用受到局限。
    2.水性機理
    光固化水性樹脂之所以能以水作為分散介質(zhì),是由于在聚合物的分子鏈上引入了一定數(shù)量的強親水基團,如羥基、羧基、氨基、醚基、磺酸基、酰胺基等。但這些極性基團與水混合時,絕大多數(shù)只能形成乳濁液,需要加入有機胺、低分子酸等中和劑中和成鹽方可部分溶于水,從而獲得水性。樹脂以粒子的形式分散在水相中。為了得到穩(wěn)定的水性樹脂體系,提高樹脂的水溶性,調(diào)節(jié)樹脂的黏度和涂膜的流平性,一般需要加入少量的親水性有機溶劑(助溶劑),如低級的醇和醚醇類,這些助溶劑既能溶解高分子樹脂,又能溶于水,從而使樹脂分子穩(wěn)定分散在水中。
 
 
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