关于紫外光固化涂料有哪些技术问题？
1发展历史
自1990开始，欧洲报道了几项与可紫外光固化粉末涂料相关的公开专利技术。通过1995之一
其中一些已经获得批准，这类专利技术的显著特点是:
(1)无溶剂，涂层间无VOC排放；
(2)扩大了涂料的应用范围，实现了热敏材料的粉末涂装；
(3)缩短涂料固化时间，节约能源。
最早推动这项环保新技术商业化的公司有:
紫外光固化粉末涂料——瑞典赫伯特，现为杜邦粉末涂料公司；
UV固化粉末涂料加工设备-瑞典TRIAB公司；
Uv固化涂料和产品管理-英国STILEXO公司。
中密度纤维板表面涂装是紫外光固化粉末涂装技术最成熟的应用，在环保方面比液体涂装更具优势。
1.1各国UV固化粉末涂料的应用
英国STILEXO公司配有TRIAB公司的UV-IR双重固化装置，采用杜邦公司的粉末涂料涂布中密度纤维板。这种粉末喷涂的中密度纤维板主要用于制造家具、音响和办公用品。
1998年，英国保德电子公司完成电机光固化粉末涂装生产线调试，一年后投产。电机内部很多接线材料受热容易变形，采用紫外光固化粉末涂装是解决这一问题的有效途径。
1999期间，Voleo公司对汽车本身第二道底漆浆料的涂装和汽车散热器进行了技术改造，均采用了紫外光固化粉末涂料涂装，取得了良好的效果。对于内衬橡胶材料的汽车散热器，采用UV固化粉末涂料，避免橡胶材料的热损伤，是非常有利的。
1.2应用领域的扩展
理论上，紫外光固化粉末涂料的应用领域与紫外光固化液体涂料的应用领域基本相同。从2000年的市场情况来看，塑料表面的UV固化粉末涂料是很有前景的。英国Polyflor公司用紫外光固化粉末涂料喷涂PVC地板。这种粉末喷涂的PVC地板具有以下性能:
长期日晒不褪色；
地板清洁剂用量减少40%；
表面硬度显著提高。
2紫外光固化粉末涂料的涂层特性
紫外线照射引发交联反应形成的涂层具有以下物理性能、化学性能和经济性能。
2.1物理属性
表面硬度提高(铅笔硬度可达4h)；
耐磨强度提高(1㎏载荷下200倍)；
提高了涂膜的拉伸强度；
气泡减少。
2.2化学性质
耐有机溶剂(不溶于甲乙酮)；
抗污染性。
2.3经济表现
喷漆时掉粉少；
环境影响小(无VOC释放)；
涂布和固化能耗低；
固化设备占用空间少；
固化时间短；
可以画出三维立体。
树脂成分主要包括以下类型:
丙烯酸或甲基丙烯酸体系；
环氧树脂体系；
聚酯或聚酯环氧混合体系；
聚氨酯系统；
乙烯基醚系统。
在未来，我们期待着高性能聚合物体系的出现，如有机硅和有机氟。
紫外光固化粉末涂料的固化速度受颜料组分的影响很大。例如，当用二氧化钛制备白色紫外线固化粉末时，
锐钛矿型二氧化钛和金红石型二氧化钛的紫外吸收波长不同，会明显影响涂膜的固化过程。图1是锐钛矿型和金红石型二氧化钛的紫外吸收光谱。
图1锐钛矿型和金红石型二氧化钛的紫外吸收光谱。
光引发剂和固化促进剂是光固化粉末固化的重要保证。BAPO(二酰基氢氧化膦)，AHK (2-
羟基酮)是新开发的光引发剂和固化促进剂，应用效果很好。图2显示了AHK和BAPO的紫外吸收光谱和化学结构。
UV固化粉末涂料的加热和熔化过程(红外辐射)条件如下:
流水线速度:0.5 ~ 2m/min；
管道长度:195cm；
辐射强度:32kW/㎡；
加热炉总长度:2m。
典型的红外加热装置有2m长，配有5个红外灯，根据不同的基材(如中密度纤维板、铁板)需要。
表面加热温度不同。
紫外光固化粉末的紫外光固化工艺条件如下:
固化炉总长度:155cm；
管道速度为1 ~ 5m/min；
功率:80 ~ 160 w/cm；
紫外线灯波长:320 ~ 420纳米。
为了使紫外光透过厚度为60 ~ 100μ m的涂层，实现涂层的完全固化，应采用能发出长波长的紫外灯，制造时将镓和汞密封在灯管内。脉冲紫外辐射具有宽波长范围、平均辐射强度和高透射率。
5紫外光固化粉末涂料的技术进展
粉末涂料紫外光固化工艺中使用的传统中压汞灯和金属卤化物灯存在以下问题:
厚度为50 ~ 100μ m的涂层透光性差；
填充高颜料的UV可固化粉末涂料固化不充分；
黑色或二氧化钛、黄色颜料含量高的UV粉末涂料，在短波紫外线范围内无法固化；
对于三维涂覆的基材，涂膜的UV固化是困难的。
大型被涂工件在涂UV粉末涂料时需要使用大功率固化装置，在实际操作中难以实现。新开发的脉冲紫外光固化技术是解决上述问题的有效手段。使用氙灯，含白色颜料的UV粉末涂料可在30s内完全固化，而透明UV粉末涂料可在15s内固化。表6显示了新型脉冲紫外线辐射装置的性能比较。
新型脉冲紫外辐射装置具有以下特点:
辐射波长在300 ~ 1000 nm范围内，辐射强度分布均匀，光引发剂选择范围广；
短波(300nm左右)紫外光适合固化透明粉末涂料；
长波(400nm左右)紫外光适合固化彩色UV粉末涂料；
脉冲灯管的功率高达1×105 W，能在短时间内(65438+百万分之2秒)达到规定的能量输出，所以辐射能量能穿透厚膜，将其完全固化。图4-7是脉冲紫外灯和普通紫外灯的辐射光谱。