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光电高分子材料课程论文
论文题目:塑料用 UV固化涂料的发展及应用
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塑料用 UV固化涂料的发展及应用
摘要:本文综述了国内外塑料用 UV 固化涂料的发展及研究现状, 讨论了 UV 固
化涂料在几种常用塑料上的应用,并对塑料用 UV 涂料的发展前景进行了展望。
关键词 : UV 固化涂料;塑料;发展;应用
0 引言
随着塑料产品的普遍应用, 作为“塑料二次加工” 的涂料工业的发展已引起
人们的广泛关注。紫外光( UV)固化涂料因其无 VOC 排放,且具有能量利用率
高、成膜速度快、漆膜质量好,适用于热敏感材料等传统涂料无法比拟的优点,
在塑料产品涂装方面具有广阔的市场前景。
1 国内外发展概况
1968 年,德国拜耳公司首先开发出了应用于木板涂装的不饱和聚酯 UV固化
涂料,光固化技术开始进入涂料工业, 其优异的性能立刻得到了人们的关注。 光
固化涂料 80% 是指 UV固化涂料, UV 固化涂料由预聚物(齐聚物或光敏树脂) 、
单体(稀释剂)、光引发剂和助剂组成。从 20 世纪 70 年代至今, UV 固化技术
得到了突飞猛进的发展,北美、欧洲和日本等发达国家和地区,发展尤为迅猛。
应用范围从原来的地板涂料、 木器涂料扩展到现在的油墨涂料、 塑料涂料、 以及
更先进的光纤 / 光缆涂料等。其中以塑料用 UV 固化涂料发展尤为迅速,市场
前景极为广阔。
 国外塑料用 UV 固化涂料的研发
国际上比较早的关于塑料用 UV固化涂料的发明专利是 1981 年由日本的
Ikeda Junji 等人提出的, 该涂料由一种含有丙烯酸基或甲基丙烯酸基的桥环不
饱和物和一种光引发剂组成,用于保持建筑塑料的抗磨损、耐候性等。进入 20
世纪 90 年代,随着塑料行业的崛起, 塑料用 UV固化涂料迅速发展起来, 而且各
方面性能都得到进一步改善。 1990 年,美国的 Stein Judith 等人发明的 UV
固化环氧涂料中含有稠合的环氧有机甲硅烷氧基和卤代芳基烷基甲硅烷氧基化
合物,能有效地控制其在塑料底材上气味的释放。同时 Stein Judith 等人又发
明了一种可以有效提高涂料在塑料底材上粘附性的 UV固化环氧涂料,主要含有
环氧硅氧烷和一种芳基 鎓 盐。进入 21 世纪, UV固化技术更加完善,涂料性能
更为优异, 同时涂料的种类也不断增多。 2001 年,日本的 Nakajima Yoshimoto
等人发明的脂环族环氧铝粉涂料仅需固化 10s 后漆膜铅笔硬度就达到 HB 以上。
2005 年,德国的 Wolfram Kuttner 等人发明了含有聚氨酯(甲基)丙烯酸酯和
异氰酸酯的弹性 UV 固化涂料体系。 同时,纳米材料也以其特殊的性能作为添加
剂被引入到涂料组分中。美国 Chisholm , Bret Ja 等人在涂料组分中添加了
一种不会影响光吸收的纳米颗粒, 改善了漆膜的附着力、 耐磨性、耐候性等性能。
近年来,  等人开发了包含无卤阻燃部分共价键合成聚合物骨架的低
聚物和单体,合成的 UV 固化涂料其阻燃作用明显改进。
 国内塑料用 UV 固化涂料的研发
我国辐射固化涂料起步于 20 世纪