- 1包水性丙烯酸树脂和聚氨酯,
- 1包硝基产品为基础,
- 1和2包酸固化涂料(也结合硝基),
- 2包聚氨酯(基于特殊或丙烯酸),
- 不饱和聚酯和2包
- 光固化树脂。
光固化涂料是重要的在这个领域因其优异的耐化学性和快速固化时间。生态方面的制定无溶剂涂料技术是有益的,作为有机溶剂的排放法规越来越严格。
现有的光固化系统实现的许多木材涂料市场的一般要求,包括以下。
- 良好的反应性(> 10 m / min / 1 Hg灯)
- 高耐化学性(DIN 68861,至少部分1 b)
- 令人满意的灵活性
- 低黄变的影响(也好的耐候性户外应用程序)
- 早,好半
- 良好的堆叠
- 不同光泽的成绩
- 容易修复的涂层表面
- 冷爆稳定
但两个请求很难满足这些solventfree UV-lacquers。
首先,许多低粘度的应用程序(尤其是喷涂和真空技术)是困难的。降低粘度所需的水平高的活性稀释剂(s)是必要的,影响和改变的属性漆和结果在危险的气溶胶喷雾应用程序,因为大多数活性稀释剂的潜在致敏。
开放核心的涂料有100%的材料是相当不可能的。因此,10年前用水被发现一个解决方案,以减少不挥发物的含量和粘度调整适当的应用程序级别没有添加有机溶剂或活性稀释剂。
水性光固化树脂的历史
第一代:外部乳化的产品通过添加外部(不纳入聚合物)表面活性剂(乳化剂)和高剪切力可以使传统的紫外光固化树脂水dilutable。这些乳剂固体含量相对较高,但他们对ph值的变化和剪切应力非常敏感,比如在磨削过程中。
第二代:Sterically (Nonionically)稳定的产品
为了避免外部乳化剂、聚乙二醇结构纳入聚合物。由于这些永久亲水结构的聚合物骨干这些类型的产品显示传统UV-resins相比非常贫穷的耐化学性。
第三代:混合水性分散体
属物理干燥型的混合分散体(在大多数情况下:丙烯酸分散体)与光固化,亲水低聚物/聚合物。固化组件是稳定的非水相的紫外光固化丙烯酸分散。
由于低的固化化合物在整个系统中,这些产品不是非常高的交联密度,因此抵抗化学物质不是高达与常规紫外线的产品。
第四代:自乳化,具有离子稳定分散
众所周知,自乳化的产品可以通过将离子组集成到聚合物骨架,这使整个聚合物水溶性的中和后相反的离子。这些产品有很好的乳化性质:他们非常剪切稳定,由于他们的小粒径有很长的保质期。
考虑到所有基本要求紫外光固化涂料在上面列出的木材市场,我们得出的结论是,聚氨酯丙烯酸酯稳定羧基(阴离子)组织与碱中和应该是最好的解决方案。图1显示了这种聚合物的结构示意图。
通过仔细选择原材料,针对户外应用专利技术产品,属物理干燥型188金宝搏bet官网类型可以合成。群众非常剪切稳定;还冻结/解冻稳定性很好。因此,研磨颜料的着色涂料树脂是可能的和色浆是可以避免的。
与这些新产品,我们签出水性光固化产品是否能带来一些好处对木材涂料基于此技术。
比较新的水性产品与传统(100%或Solventborne)紫外光固化系统
低粘度应用程序与水性产品,各种各样的低粘度应用程序(尤其是喷涂)是可能的。粘度调整可以做很容易与水不改变涂层的性质,而减少漆的粘度与活性稀释剂会改变聚合物的性质更多的活性稀释剂(年代)。如solventborne系统、闪蒸出的一步是水性漆固化前必要的过程。反应性、耐化学性和半柔性
没有大的差异反应(> 10 m / min / 1 Hg灯),耐化学性(DIN 68861,要求1 b容易满足)和半柔性可被检测到。比较不同的水性实验室产品显示阻力(例如,对丙酮攻击)是依赖于聚合物骨干和聚合物的交联密度。
席子和耐磨性
有趣的是,人们发现只有一半的水类型消光剂的数量需要达到相同的光泽年级相比,100%的聚醚丙烯酸酯。
此外,新产品的耐磨性似乎从一个更高的水平,只能通过制定工作与传统类型。
附着力和弹性
最引人注目的新产品的优势在non-waterbornes优异的附着力属性不仅在木头,还对金属和塑料。由于高聚合物的平均分子量和交联密度,降低新产品在固化体积收缩的低得多。结合的附着力促进结构聚合物骨干(聚氨酯结构、离子组)这导致很好的粘附在不同的基质。
还可以结合良好的硬度和耐磨性的涂料有足够的弹性“硬币测试取得优秀的成果。“因为同样的原因,很明显,这些产品可用于底漆和配方的面漆。附着力好,基质与传统UV-resins常常需要做附着力促进添加剂或树脂组合。
生态毒理学方面
使用水性产品,可以制定零VOC涂料(即使对喷涂应用程序)。有时是有用的添加少量的有机溶剂,提高平整或衬底润湿,即便如此VOC含量显著减少,导致UV-technology的环保形象。
新UV-dispersions已经测试了他们的皮肤和眼睛刺激潜在的和已被证明为非刺激物(聚合物平均分子量高,不含任何残余单体;分类显示EC方针91/325)。因此涂料基于此类产品是免费的标签和不产生健康的破坏性气溶胶喷雾。
产品基于活性稀释剂或有机溶剂必须标记,因为刺激潜在的活性单体或有机溶剂。
回收和经济方面
回收的超范围的可以做所有lacquer-systems wet-in-wet方法,但这种方法在很多情况下是非常重要的,而不是可行的。
水性系统的另一个方法是收集的超范围的腰带和叶片的删除它从那里。漆材料以这种方式收集然后reemulsified后与水和一些额外的治疗(过滤)的回收材料可以重用。
新的乳液也稳定在高稀释,所以超范围的回收与这些产品也可能与超滤单元:收集超范围的水幕喷展台。高度稀释漆被发送到一个超滤筒,这是能够独立的小型水分子从聚合物液滴越大。通过这个膜稀释漆流传,直到达到最初的固体含量和由此产生的滤液水带回水幕喷展台。
可以重用回收漆材料没有任何进一步的治疗(令人惊讶的是没有必要添加进一步的添加剂或附加剂)。
图2显示了回收机制的原则。
在表1中,产生的滤液水超滤过程的成分。
经济和生态后果的超范围的回收的超滤过程可以用一个工业的例子所示。在一个工业的椅子上涂层线漆系统改变了从solventborne水性uv漆。涂料的质量提高的新水运系统关于附着力、耐磨性和泛黄的效果。
表2中给出的数据,最终用户计算的摊销的时间只有两年虽然他投资超滤单元和软化水提供设备的安装。
与Non-UV固化树脂组合
新的水性分散体非常兼容其他水性系统——可以把他们与丙烯酸分散体,水性聚氨酯或醇酸乳液。因此,新的属性可以实现光固化涂料,如更好的户外电阻结合丙烯酸(Viacryl®)或特殊(Resydrol®),或者在塑料和金属优异的附着力与聚氨酯分散体混合(Daotan®),如表3所示。结论
已经证明,不仅生态毒理学的原因(无溶剂喷涂油漆没有皮肤和眼睛刺激潜在的)可能会导致决定介绍水性工业涂料UV-lacquers流程。技术方面支持水性分散体包括更好的粘附基质、简单的席子和灵活性在制定新系统结合水性丙烯酸树脂,聚氨酯或特殊。
此外,超范围的回收与新产品的可能性可以显著影响涂层工艺的经济平衡。
本文是基于论文发表在国际水性,高固体、粉末涂料研讨会研讨会2月,2001年,在新奥尔良。
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