粉末涂料固化用紫外线(紫外线粉)是一种技术,它结合了热固性粉末涂料的优点与液体ultraviolet-cure涂层技术。从标准粉末涂料的不同之处在于,融化和固化被分成两个不同的过程:在暴露在热、光固化粉末涂料粒子融化并流入一个同质的电影只交联时暴露于紫外线。最流行的用于这项技术是自由基交联机制过程:激活剂的熔融薄膜由紫外线导致自由基引发聚合反应的形成涉及树脂双键。gydF4y2Ba

最后涂层方面和性能取决于树脂系统的选择、剂、颜料、填料、添加剂、粉末涂料工艺条件和治疗参数。特殊配方的交联效率和治疗条件可以使用微分photocalorimetry评估。gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba

最近UV粉末涂料的优化带来了极好的流出,使顺利完成实现在温度低至100°C。gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 技术和经济效益解释的兴趣增长紫外线粉技术。gydF4y2Ba

这种利益的说明,如图1所示,它说明了专利申请的数量在过去30年。gydF4y2Ba

1996 - 1998年这段时期非常高效紫外线粉技术的专利申请。也值得一提的“先锋”紫外线粉概念已经活跃在1970年。gydF4y2Ba

许多固体树脂系统现在商用UV粉末配方的治愈通过自由基聚合。这些包括丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚酯或酯复合物gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 、酸fumaric-based聚酯gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 或结合固体vinylethersgydF4y2Ba 5gydF4y2Ba 、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯环氧树脂gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 和不饱和urethane-based系统。gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba 特定的环氧树脂也可用于粉末是由photocationic所用的机制。gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba

聚酯和环氧树脂的组合化学为UV粉末允许开发的具有挑战性的需求细分市场,如木材、木材复合材料、塑料和金属完全满足。尽管“混合粉”结合聚酯和环氧树脂已经知道20多年在热固性粉末,硫化程度达到在低温下(例如,120°C)成为“足够好”只有在长时间治疗。相比之下,所用的粉末涂料电影满足最严格的规范“几分钟”后在高温和紫外线。gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba

聚酯/环氧树脂结合化学UV粉末gydF4y2Ba

丙烯酸甲酯聚酯和丙烯酸酯环氧树脂的结合提供了一个有趣的混合属性的治愈的电影。聚酯骨干的存在导致良好的涂料的耐风化测试。环氧树脂骨架给优秀的耐化学性,提高附着力和平滑度。一个有吸引力的细分市场为这些紫外线粉替代PVC层压制品的MDF板家具行业。gydF4y2Ba

聚酯/环氧树脂混合实现四个主要步骤。gydF4y2Ba
  1. 融化的缩聚的邻苯二甲酸二羧酸衍生物(PA)与新戊二醇等醇(PG)在240°C的酯化催化剂如丁基stannoic酸carboxy-terminated聚酯。gydF4y2Ba
  2. 添加glycidylmethacrylate (GMA)熔融carboxy-terminated聚酯虽然保持低于200°C。甲基丙烯酸酯组是嫁接的聚酯链的快速反应“环氧/羧基”。毒性的原因,gydF4y2BaglycidylacrylategydF4y2Ba从未被使用。双键的凝胶是避免使用适当的抑制剂。gydF4y2Ba2gydF4y2Ba
  3. 的丙烯酸(AA)熔融diepoxy树脂产生一个环氧丙烯酸聚合物制成。gydF4y2Ba
  4. 甲基丙烯酸酯聚酯和丙烯酸酯环氧树脂被挤出均匀混合。gydF4y2Ba

下列变量进行优化组合的追求聚酯/环氧树脂:gydF4y2Ba
  • 邻苯二甲酸的之间选择的芳香二酸(PA),对酞或间苯二甲酸。gydF4y2Ba
  • 部分替换所选的芳香二酸(PA)的脂肪族二酸己二酸或1,4-cyclohexanedicarboxylic酸。gydF4y2Ba
  • 部分替换等乙二醇的核计划组1,2-ethylene乙二醇或1,4-cyclohexanedimethanol 6-hexanediol或1。gydF4y2Ba
  • 分支聚酯链,通过融合多官能单体如trimethylolethane或偏苯三酸。重量%选择分支单位的定义是这样的,弗洛里温度方程,以避免在其合成聚酯凝胶。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba

表1显示了一个比较简单的丙烯酸甲酯与相同的两个混合聚酯和聚酯丙烯酸酯3型脊髓灰质炎病毒引起的基于双酚a环氧树脂和环氧氯丙烷。gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba

熔体粘度有明显差异,混合2是最有利于实现高膜平滑而不降低TgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 保证良好的储存和处理的树脂混合粉末涂料。gydF4y2Ba

UV固化粉末涂料gydF4y2Ba

聚酯和丙烯酸甲酯混合物被制定为紫外光固化粉末涂料测试使用配方如表2所示。加热/固化概要文件中使用这种比较是如图2所示。gydF4y2Ba

中红外辐射应用首先融化粉末粒子。形成薄膜的实现在第二区通过应用对流加热、固化的电影取得了第三个区用紫外线照射。紫外线照射总是增加了表面温度但清楚地表明,测量温度下表面很好地控制住,仅限于110°C的整个周期少于3分钟,热固性粉末相比很短的时间需要治愈140°C左右。gydF4y2Ba

一个增强的反应证明了聚酯/环氧UV粉末(表3)双键的转换所产生的紫外线剂量较低。双键转化的质量检查了MEK摩擦测试。gydF4y2Ba

T的优化gydF4y2BaggydF4y2Ba和熔体粘度gydF4y2Ba

邻苯二甲酸衍生物的选择(PA)在合成过程中产生了丙烯酸甲酯聚酯有非常相似的TgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 但由于不同的熔体粘度。聚酯高TgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 和较低的熔体粘度,与丙烯酸酯混合环氧树脂时,给了一个活页夹中,最佳的熔体粘度最低的涂层平滑(表4)。gydF4y2Ba

5修改了为了实现gydF4y2Ba 最低gydF4y2Ba 熔体粘度对粘结剂含有丙烯酸甲酯聚酯丙烯酸酯和环氧树脂。gydF4y2Ba
  1. 的性质和重量%涤纶分支单位。gydF4y2Ba
  2. 邻苯二甲酸衍生物的部分替换由己二酸(PA),一个长链脂肪族二羧酸。gydF4y2Ba
  3. 部分替换新戊二醇(NPG) 1, 6-hexanediol,长链脂肪族二醇。gydF4y2Ba
  4. 替换类型2-epoxy 3-epoxy型树脂的树脂也基于双酚a和环氧氯丙烷。gydF4y2Ba
  5. 取代的芳香的脂肪族环氧树脂基于氢化双酚a环氧树脂。gydF4y2Ba

有关树脂特性如表5所示。gydF4y2Ba

修改4和5 T下降gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 不可接受的水平。重要的是要记住,添加hydroxyketone-based剂粘结剂会降低他们的TgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 约2°C /百分比剂补充道。gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 处理和存储基于两个系统产生的粉末挤出物很难使微粉化粉;一些粘结会发生在粉储存和融合成键在粉运输从喂食器喷雾枪。然而,如果这些限制可以很容易地控制(例如,通过使用空调工作区域,微粉化在冷冻加工厂,等等)绑定都适合光滑的电影。gydF4y2Ba

案例研究说明最优性能gydF4y2Ba

UV粉末为光滑,马特完成gydF4y2Ba

特定的聚酯和环氧树脂的混合允许平稳的发展,马特为金属和MDF应用程序完成。马特光滑,清晰的外套被成功应用于硬木,山毛榉等贴面复合板,灰、橡木和PVC用于弹性地板。环氧树脂粘合剂合伙人的存在提高了抗化学腐蚀的涂料。最好的实现平滑的粘结剂改性1(表5)没有关键处理粉的问题。gydF4y2Ba



UV粉末木制家具gydF4y2Ba

结合聚酯和环氧树脂结构允许紫外线粉应用于MDF(中密度纤维板)通过标准DIN 68861规范,包括抗化学腐蚀、耐磨性、耐擦伤性和耐热性。四篇最近发表详细描述了测试结果。gydF4y2Ba 9日,13 - 15gydF4y2Ba

聚酯/环氧比率影响在加速老化测试结果;聚酯在粘结剂越多,越少泛黄的涂层。抗紫外线和耐化学性或平滑之间达成妥协需要发现如果这样的加速老化测试必须达到。gydF4y2Ba

UV粉末与提高金属的附着力gydF4y2Ba

光固化基于聚酯/环氧粉末混合和应用在金属基板上显示优异的附着力和更好的附着力意味着提高耐蚀性。铜加速盐雾(CASS)测试根据ASTM B 368已经被用来评估明确的耐蚀性和白配方应用于黄铬酸铝电解铬镀层钢板。gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba



明确的外套塑料gydF4y2Ba

当应用在PVC保护清理,对弹性地板瓷砖或片状模塑料(SMC)面板OEM应用,两种结构的组合收益率UV粉末与高水平的灵活性和耐化学性。gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba 耐磨性马特明确大衣是好的,但是需要更多的工作来实现高光泽清晰的外套。gydF4y2Ba



光固化碳粉gydF4y2Ba

联合开发与碳粉生产商透露,(甲基)丙烯酸酯聚酯/环氧混合用作彩色墨粉给绑定所需的碳粉融化和UV固化后性能。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

结合聚酯和环氧树脂化学紫外线粉产量平滑,附着力和耐化学性的木制家具,金属,塑料或碳粉的应用程序。研究了结构修改为了建立最低的最佳组合熔体粘度,但TgydF4y2Ba ggydF4y2Ba 值高于45°C,这消除了从紫外线粉严重的处理问题。gydF4y2Ba

核心结构设计了一个混合的甲基丙烯酸酯聚酯基于邻苯二甲酸衍生物,新戊二醇,反应产物与3-epoxy型丙烯酸树脂的聚合产生的双酚A和环氧氯丙烷。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

作者感谢m .法院,o .安德烈,r . Lavi k .雅克·k . Buysens Y。对牛群,d . Hammerton l . Boogaerts J.P.丹尼尔·l·布拉和j . Blommaert各自贡献的所有从Cytec表面专业项目基于UVECOATTM树脂的光固化粉末和生成的数据描述。gydF4y2Ba