【中國涂料采購網】沈雪鋒，顧斌，茍小青(中海油常州涂料化工研究院，江蘇常州213016)

　　摘要：復配了一系列適用于水泥預制板表面裝飾的UV固化涂料。該涂層體系包括：滲透液、封閉底漆、膩子、有色面漆、透明膠和罩光清漆。討論了其特點和施工配套操作工藝。

　　關鍵詞：UV固化;復合裝飾板;滲透液

　　0·引言

　　目前市場上有一種產品，采用粉煤灰等回收廢料制成纖維增強型水泥預制材料板，再通過UV固化涂料進行表面裝飾，制成仿大理石效果的建筑裝飾板，具有環(huán)保性好、顏色圖案豐富、立體感強、硬度高、抗劃傷、易清潔、不易燃等優(yōu)點。可應用于商場、地鐵、醫(yī)院等公共設施的建筑裝飾裝修，具有相當強的性價比優(yōu)勢。

　　UV裝飾板與傳統(tǒng)的板材相比有以下幾點優(yōu)勢：表面光滑度高，鏡面高光效果明顯，不褪色。通過對比實驗證明，UV裝飾板相比傳統(tǒng)板材的優(yōu)勢體現(xiàn)在：具有更優(yōu)異的理化性能，能經久不失色，并解決了色差現(xiàn)象;環(huán)保健康，通?？酒犷惏宀暮婵竟袒?，仍不斷有揮發(fā)性物質(VOC)釋放，UV裝飾板不但本身不含苯類易揮發(fā)性物質，而且通過紫外光固化，形成致密固化膜，降低了基材中有害氣體的釋放量;漆膜豐滿，色彩豐富;耐刮擦、高硬度越磨越鮮亮;常溫固化，長期不變形;耐酸堿，抗腐蝕，UV板能抵御各種酸堿消毒液的腐蝕，可使用于潮濕地區(qū)等環(huán)境。

　　本文研制了一系列涂層配方，并對涂層的基本性能、耐磨性能、耐候性能等進行了研究。該涂層體系包括：滲透液、封閉底漆、膩子、有色面漆、透明膠、罩光清漆。

　　1·實驗部分

　　1.1 主要原材料

　　環(huán)氧丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、四官能聚氨酯丙烯酸酯、六官能聚氨酯丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯(POEA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)、1-羥基-環(huán)己基苯酮(184)、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦(TPO)、異丙基硫雜蒽酮(ITX)、4-二甲氨基苯甲酸乙酯(EDAB)：常州華鈦化學股份有限公司;滑石粉、金紅石型鈦白粉、非浮性鋁銀漿、結晶型SiO2：工業(yè)品。

　　1.2 實驗設備

　　光固化機UV-102型：歐石曼科技發(fā)展有限公司;UV能量計，UV-INTEGRATOR型;NDJ-1旋轉式黏度計：上海森地科學儀器設備有限公司;SFJ-400D磨砂分散攪拌多用機：上?，F(xiàn)代環(huán)境工程技術有限公司;耐磨性試驗機：天津材料試驗機廠。

　　1.3 涂料配制

　　將市售UV樹脂、活性稀釋劑以及引發(fā)劑和其他助劑按配方量混合，以1000r/min高速攪拌分散15～30min，物料分散均一，細度達到要求，將漆樣過濾備用。

　　1.4 漆膜固化

　　將漆樣輥涂施工在復合材料樣板上，在UV燈下固化，固化能量為300～800mJ/cm2，手指觸摸漆膜表面不粘手。

　　1.5 性能檢測

　　綜合性能測試，涂料黏度按GB/T1723—1993測定;漆膜硬度用鉛筆劃痕硬度儀按GB/T6739—1996測試;漆膜附著力用漆膜劃格器按GB/T9286—1998劃格法測定;漆膜光澤度按GB/T9754—1988測定，耐磨性按GB/T1768—1979測定。

　　2·配方示例及討論

　　2.1 滲透液

　　滲透液起到的作用是潤濕基材，提高漆膜與基材表面附著力，并且提高后續(xù)涂層對基材的成膜鋪展性。滲透液通常要求盡量薄涂施工，常在配方中選擇性加入一些揮發(fā)速度較快的溶劑，例如丙酮、乙醇、丁酮、醋酸乙酯等，配合適當量的活性稀料。參考配方見表1。

表1 滲透液參考配方

　　2.2 UV封閉底漆和膩子

　　UV封閉底漆和UV膩子[1]都有需要在底材上很好的附著力，硬度高、易打磨。UV封閉底漆和UV膩子在通常的使用場合和作用方面稍有不同，

　　UV封閉底漆應用于底材表面，起到封閉毛細孔的作用;UV膩子則一般用于厚涂施工，適用于表面平整度較差的基材，得到一個平整和光滑度較好的板材表面，層與層之間控制好固化程度，適當打磨可以達到最好的層間附著效果。

　　UV封閉底漆與UV膩子相比，所含的填料較少，黏度也較低，可以向底材的細小管孔中滲透，對增進涂層附著力有較好的幫助。

表2 UV封閉底漆和膩子參考配方

　　涂料配制好后，進行高速攪拌，充分攪勻，此過程中涂料溫度可能會升高，可以適量加入阻聚劑。

　　配方中的環(huán)氧丙烯酸酯在固化速率和附著性能方面表現(xiàn)較好，聚酯丙烯酸樹脂可改善涂層的韌性和抗沖擊性能，氨基丙烯酸酯具有硬度高，優(yōu)良的耐化學性和力學強度等優(yōu)點。單體TPGDA起到稀釋體系黏度，并且其體積收縮小，不影響涂層附著力性能，皮膚刺激性低。TMPTA固化速度快，交聯(lián)密度大，黏度是多官能活性稀釋劑中最低的一種。

　　底漆和膩子經過一段時間的放置，會出現(xiàn)分層沉底現(xiàn)象，可以加入一定量的防沉觸變劑，例如：膨潤土、氣相二氧化硅。

　　2.3 UV有色面漆

　　UV有色面漆需要提供裝飾性、保護性和功能性。要求涂膜豐滿度好、硬度高、耐磨性好、耐候性、耐化學性佳。其參考配方見表3。

表3 有色面漆參考配方

　　配方中使用的TPGDA稀釋能力強，可改善固化膜的柔韌性，HEMA帶有羥基，有利于提高對基材的附著力。配方中的鈦白粉和鋁粉的加量比較關鍵，加量少，會影響漆膜的遮蓋力，加量多，則遮蓋力太強，會影響漆膜的干性。這需要根據(jù)施工現(xiàn)場的施工涂層厚度和光固化機燈管能量來進行相應地調整。有色面漆的黏度可以通過加入單體和適量的惰性溶劑來進行調整以方便涂裝施工。在配方中加入一定量的珠光粉可以得到更好的閃光效果。

　　2.4 UV透明膠和罩光清漆

　　UV透明膠的作用是提高層間附著力，用于增強復合印花膜與UV面漆層的附著力。UV罩光清漆和有色面漆相比，主要區(qū)別在于前者不含無機填料，施工后獲得平整、光滑、飽滿的罩光效果。如果要獲得亞光或磨砂效果，可以添加適量的消光粉和耐磨填料，透明膠和罩光清漆參考配方見表4。

表4 透明膠和罩光清漆參考配方

　　配方中的環(huán)氧丙烯酸樹脂，雖然有固化速度快、硬度高、光澤高、耐化學品優(yōu)異等性能，但其耐光老化和耐黃變較差，不適用于耐候清漆涂層。清漆配方中加入六官能聚氨酯丙烯酸酯，提高了漆膜硬度和耐擦傷性。黃變和失光是罩光清漆較為重要的技術指標，在配方中加入一定量的紫外線吸收劑[2-3]可以有效地改進這方面的不足(見表5)。

　　

表5 清漆膜老化實驗色差及失光

　　實驗數(shù)據(jù)顯示，加入紫外線吸收劑能使漆膜的失光和變色性能有一定程度改善。但是紫外線吸收劑加量也需要控制，過大的用量會影響到涂層本身的固化性能，降低了膜層固化強度，可能會有適得其反的作用。