1 前言
20 世纪60 年代，德国拜耳公司首先利用不饱和聚酯和苯乙烯成功开发了光固化木器涂料。此后的40 多年里，紫外光(UV)固化技术得到了迅猛的发展，紫外光固化涂料产量不断增加，质量逐步提高。紫外光固化技术具有低能耗、低污染、高产能等优点，在环保意识高涨的现代社会中，更显现出其重要性。它不仅在涂料、油墨、黏合剂等工业占有一席之地，还被广泛应用在新兴的电子、通讯与生物医学领域当中。笔者以丙烯酸酯聚合物和聚氨酯丙烯酸酯聚合物为主要成膜物，开发出在紫外光照射下可快速固化、综合性能优良、应用广泛的涂料，并研究了树脂和助剂的选择对漆膜性能的影响，以及光引发剂对涂料固化速度的影响。此产品可应用于金属、木材、塑胶、纸张、装饰板、皮革和织物的涂饰涂装。

2 试验
2. 1 原材料
(1) 树脂：Hypomer AC-7435 热塑性丙烯酸树脂、Hypomer UA-M6 丙烯酸酯聚合物、Hypomer UR-61 聚氨酯丙烯酸酯聚合物、氯醋树脂(Vinyl resin)、二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、异冰片丙烯酸酯(IBOA)，国产；CAB381-2 醋酸纤维素(w = 20%，以醋酸丁酯稀释)，进口。(2) 助剂：Desettle 201 防沉剂、Disponer 923S 分散剂、Levaslip 875 平滑剂、S-825 固银剂、Defom 5700消泡剂、Levelol 835 流平剂、Levaslip 884 平滑剂及光引发剂184(即1-羟基环己基苯 基 甲酮)，国产。(3) 非浮型铝浆、醋酸乙酯(EAC)、异丙醇(IPA)和异丁醇(IBA)，国产；铝浆稀释剂，自制。
2. 2 涂料的施工工艺
2. 2. 1 底层铝粉漆的施工
先用白电油或异丁醇将工件表面的油渍清除，然后将底层铝粉漆的喷涂黏度调整为13 ~ 20 s(涂-4 杯，25 °C)，气压控制在3 ~ 4 kPa，正常枪法喷涂，涂层干膜厚度为35 μm 左右。喷好的工件风干15 ~ 20 min，然后在70 °C 的条件下干燥30 min 或自干24 h。
2. 2. 2 紫外光清漆的施工
将已喷好底漆的工件表面轻微打磨后，喷紫外光清漆，流平5 ~ 8 min，50 °C 预热30 min，再置于紫外辐射箱内固化。固化条件为：800 W 紫外灯，灯距15 cm，照射时间3 ~ 30 s。
2. 3 涂料性能检测方法
附着力测试：按GB/T 9286–1998《色漆和清漆 漆膜的划格试验》进行。
环境测试：连续48 h 暴露在85 °C、相对湿度85%的环境下，观察漆膜是否变化。
磨擦测试：用1 kg 力，距离25 mm，以每分钟30 次来回的速度擦拭，观察240 次来回磨擦后是否透底(干膜厚度25 μm)。
耐酒精测试：用碎布沾99.8%酒精，以500 g 力在1 cm2 面积上进行200 次来回擦拭，观察漆膜是否透底。
耐高压测试：用MS2671A(B)型耐压测试仪(南京民盛电子仪器有限公司)检测，观察是否有火花或报警的现象。
耐冷热循环测试：将漆膜于60 °C/2 h 与−20 °C/2 h之间进行10 次冷热循环，观察表面有无变色、起泡、开裂等异常现象。
耐压痕测试：将涂膜置于30 kg/dm2 的压力下24 h，观察表面现象。
耐腐蚀性测试：用3.5% NaCl 溶液浸泡24 h 后弯折，观察有无脆料、尖锐断裂声，断面有无明显腐蚀。
重金属含量测试：送具有资质的专业检测机构进行检测。

3 结果与讨论
3. 1 树脂的选择
3. 1. 1 底漆树脂的选择
市场上的热塑性丙烯酸树脂种类繁多，不同的品种和型号对施工条件要求大致相同，而形成漆膜后却具有不同的物理性能。不能选择酸值高的树脂，也不能选择氧化作用强的树脂拼用。因为这类树脂在涂料的贮存过程中，会将银粉氧化，影响漆膜的物理性能。由于配方中的银粉含量比较高，在贮存过程中容易沉降下来，所以树脂要尽量选择低固含、高黏度的品种，同时树脂对各塑料底材如ABS、ABS/PC、HIPS、PC等要有优良的附着力，与醋酸纤维素、氯醋树脂有良好的相容性。通过试验，Hypomer AC-7435 热塑性丙烯酸树脂能较好地满足上述要求，所得漆膜具有很好的物
理性能，底漆具有良好的贮存稳定性。
3. 1. 2 预聚体树脂的选择
预聚物结构是影响涂膜性能的关键因素。HypomerUR-61 聚氨酯丙烯酸酯主链结构中的双酚A 结构单元可使涂膜硬度提高，而Hypomer UA-M6 主链为脂环结构单元的丙烯酸酯预聚物色浅、韧性好，其结构中含有羟基、醚键、不饱和键，所以具有良好的附着力和较小的收缩力，使漆膜表面光亮如镜。试验表明，HypomerUR-61 聚氨酯丙烯酸酯搭配Hypomer UA-M6 使用，可以使漆膜具有优异的性能。
3. 2 助剂的选择
3. 2. 1 消泡剂
紫外光固化涂料在施工过程中或多或少会产生气泡，导致许多涂膜缺陷。Defom 5700 可以提供良好的消泡与抑泡效果，消除涂膜的鱼眼、针孔、火山口等缺陷。当配方中添加0.1%的Defom 5700 消泡剂时，可以迅速达到抑泡、消泡的目的。