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如何提高UV樹脂的性能

2025-09-23

  要提高UV樹脂的性能,可以從優(yōu)化樹脂體系、改進(jìn)合成工藝、引入功能性添加劑、開發(fā)新型固化體系及加強(qiáng)施工控制等多個(gè)方面入手,以下是一些具體的方法:

  一、優(yōu)化樹脂體系

  復(fù)合低聚物體系:

  將不同性能的低聚物進(jìn)行共混或雜化,以彌補(bǔ)單一樹脂的不足。例如,環(huán)氧樹脂基固化膜硬度高、粘接性好、光澤度高及耐化學(xué)品性優(yōu)異,但其存在柔韌性不好的缺點(diǎn);而聚氨酯基樹脂具有耐磨性、抗劃擦性等優(yōu)良性能,但其耐候性不足。通過共混或雜化,可以開發(fā)出兼有兩者優(yōu)良特性的體系。

  樹枝狀或超支化體系:

  水性UV固化樹枝或超支化低聚物是一類新型聚合物,具有球形或者樹枝狀結(jié)構(gòu),分子鏈間不纏結(jié)。高度支化的聚合物結(jié)構(gòu)含有大量的活性端基,通過對(duì)這些活性端基進(jìn)行改性,可以調(diào)整聚合物性能,使其應(yīng)用于特定的領(lǐng)域。與相同分子量的線型聚合物相比,超支化低聚物具有低熔點(diǎn)、低黏度、易溶解及高反應(yīng)性等優(yōu)異性能,是作為水性光固化基體樹脂的理想材料。

  環(huán)氧豆油丙烯酸酯體系:

  環(huán)氧豆油成本較低、環(huán)保,并且其分子鏈較長(zhǎng),交聯(lián)密度適中,可以明顯改善涂層的柔韌性和附著力。近年來,環(huán)氧豆油丙烯酸酯已成為國(guó)內(nèi)外在涂料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

  二、改進(jìn)合成工藝

  控制合成條件:

  紫外線強(qiáng)度、溫度、稀釋劑種類與用量、低聚物種類與用量以及光引發(fā)劑種類與用量等因素都會(huì)影響UV樹脂的合成速度和性能。因此,需要嚴(yán)格控制這些條件,以確保聚合反應(yīng)的完全進(jìn)行和樹脂的性能穩(wěn)定。

  后處理優(yōu)化:

  聚合反應(yīng)完成后,得到的是液態(tài)的UV樹脂。為了使UV樹脂達(dá)到所需的粘度和固體含量,需要進(jìn)行后處理。常用的后處理方法有加熱、加溶劑等。這一步可以進(jìn)一步改善UV樹脂的性能,如提高其粘附力、抗化學(xué)腐蝕性等。

  三、引入功能性添加劑

  防沉劑:

  防沉劑可以提高UV樹脂涂料的抗流掛性、透明性、流平性、消泡性等性能。常用的防沉劑有聚酰胺蠟、聚乙烯蠟、氣相二氧化硅等。不同種類的防沉劑對(duì)不同體系的UV樹脂涂料具有不同的效果,因此需要根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇。

  增韌劑和填料:

  增韌劑和填料能改善膠體的機(jī)械性能及熱穩(wěn)定性。例如,通過添加納米級(jí)填料可以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)致密度,減少固化后微裂紋產(chǎn)生,從而提升粘接強(qiáng)度。但需要注意的是,填料過多或分散不均勻可能導(dǎo)致光線散射,影響UV固化的深度和均勻性。

  四、開發(fā)新型固化體系

  雙重固化體系:

  為克服有時(shí)因紫外光穿透能力有限產(chǎn)生的固化不完全的缺陷,可以采用雙重固化體系,如自由基光固化/陽離子光固化、自由基光固化/熱固化、自由基光固化/厭氧固化、自由基光固化/濕固化、自由基光固化/氧化還原固化等。這些雙重固化體系可以充分發(fā)揮兩者的協(xié)同作用,促進(jìn)水性光固化材料的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步發(fā)展。

  新型活性稀釋劑:

  開發(fā)新型的丙烯酸酯活性稀釋劑,具有高轉(zhuǎn)化率、高反應(yīng)活性及低體積收縮率等特點(diǎn),有助于提高UV樹脂的性能。

  五、加強(qiáng)施工控制

  表面處理:

  對(duì)基材表面進(jìn)行適當(dāng)處理,如機(jī)械打磨、等離子體處理、化學(xué)腐蝕、紫外臭氧處理等,可以提高UV樹脂與基材之間的粘接力。

  固化條件控制:

  UV膠的固化過程依賴紫外光的波長(zhǎng)、強(qiáng)度及照射時(shí)間。一般常用的UV波長(zhǎng)范圍是320~400納米,具體需對(duì)應(yīng)光引發(fā)劑的吸收峰。當(dāng)波長(zhǎng)不匹配時(shí),光引發(fā)效率下降,固化性能受損。光強(qiáng)直接影響固化速度和均勻性,強(qiáng)光可實(shí)現(xiàn)快速固化,但可能導(dǎo)致表層過早固化“阻隔”內(nèi)部光線穿透,形成固化不完全的現(xiàn)象,反而降低整體強(qiáng)度。因此,需要適當(dāng)控制照射強(qiáng)度和時(shí)間,使固化過程逐步進(jìn)行。

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