据统计,我国涂料企业每年向大气中排放约200万t的有机物,对环境带来严重影响,发达***注意到其改变的必要性,已大力研究并开始使用低排放涂料技术,其中于20世纪70年代末兴起,90年代达到成熟应用的UV固化技术是这一领域里一直保持较快增长速度的环保技术之一,年平均增长率7%以上,在发展中***如中国年增长率超过20%以上。普通UV涂料中的预聚物黏度一般都很大,需加入活性稀释剂稀释,而目前用的稀释剂(酯类化合物)具有不同程度的皮肤刺激性和毒性,同时许多反应性稀释单体在紫外光辐射过程中还存在反应不完全的问题,残留单体具有可渗透性,易带来卫生安全隐患,并影响固化膜的长期性能稳定。关于光引发剂的溶解性,胶束相容原理是水性UV涂料配制的基础之一,例如光引发剂184、2959、907等都可以胶束相容的形式稳定在有机相中,而不是溶解于水相。水性UV涂料以水作为稀释剂,结合了水性涂料与UV涂料的特点,具有极易调节的低黏度和极低的有机挥发物(VOC)含量;水是廉价的溶剂,适应各种涂布方式,与酯单体稀释剂相比,水完全不燃,避免了因酯单体在聚合过程中发生的体积收缩所带来的膜附着力下降。
在有色配方中,颜料与光引发剂竞争吸收紫外光,这将会影响光引发剂对于光的利用率,并进而影响能够生成的自由基的浓度,降低自由基引发速度和交联固化速度。不同颜料对不同波长的光线有不同的吸收率和透过率,颜料的吸收率越小,光透过率越大,对光能的损失越少。由于树脂本身具有亲水性,所以不需要额外的乳化剂,可以稳定地分散,系统的pH值也并非作为乳液型涂料一样敏感。炭黑的紫外线吸收能力较高,固化得慢,白色颜料反光性强,也妨碍了固化。一般而言,对紫外光的吸收顺序为:黑色>紫色>蓝色>青色>绿色>***>红色。
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