作快速發(fā)展的“綠色”新技術(shù),紫外光固化(Uv固化)已成為輻射固化技術(shù)的重要一種。據(jù)中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家介紹,紫外光固化涂料(UvCC)是20世紀(jì)60年代開發(fā)的節(jié)能環(huán)保型涂料,經(jīng)過紫外光照射后它會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),液態(tài)的低聚物(包括單體)涂層經(jīng)過交聯(lián)聚合而瞬間形成固態(tài)涂層。特別是由于環(huán)保性,UVCC能得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,人們感受到了它的節(jié)能環(huán)保、涂層性能優(yōu)異、生產(chǎn)效率高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。
UVCC的主要成分包括可交聯(lián)聚合的預(yù)聚物(光活性齊聚物)、活性稀釋劑(光活性單體)、光引發(fā)劑、助劑(流平劑、消泡劑、消光劑、表面滑爽劑)。其中齊聚物是光固化產(chǎn)品中比例最大的組分之一,作為光固化配方的基料樹脂,決定著固化后產(chǎn)品的基本性能(包括硬度、柔韌性、附著力、光學(xué)性能、耐老化等),主要包括不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯,以及丙烯酸化聚丙烯酸酯等;光活性單體也是重要組成部分,傳統(tǒng)的溶劑型涂料通常需加入有機(jī)溶劑以起到調(diào)節(jié)黏度的作用,這些有機(jī)溶劑一般不參與成膜反應(yīng),在成膜時(shí)揮發(fā)到空氣中會(huì)造成環(huán)境污染,而在光固化體系中光活性單體(活性稀釋劑)不但起到調(diào)節(jié)體系黏度的作用,而且通常都能參加固化成膜反應(yīng),很少揮發(fā)到空氣中,賦予了體系環(huán)保特性,目前應(yīng)用最廣泛的活性稀釋劑是(甲基)丙烯酸酯類;光引發(fā)劑是UVCC的關(guān)鍵組分,其作用是產(chǎn)生引發(fā)固化反應(yīng)的活性基團(tuán),一般分為自由基聚合光引發(fā)劑和陽離子聚合光引發(fā)劑,自由基光引發(fā)劑分為裂解型和奪氫型2大類;實(shí)際應(yīng)用中光固化體系往往還需要加入各種助劑,來滿足其它的使用要求,例如在有色體系(色漆、油墨等)中需加入顏料,為了達(dá)到良好的流動(dòng)平整性需要加入流平劑,為了抑制體系中氣泡的形成往往加入消泡劑,消光劑的加入則是為了降低固化膜的光澤。
UVCC具有固化速度快和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),因而在各行業(yè)得到快速發(fā)展,其所適應(yīng)的基材已由最早的木材擴(kuò)展到紙張、塑料、金屬、石材、水泥、織物、皮革等。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家介紹說,目前其應(yīng)用領(lǐng)域首先是涂料,主要包括:一是紙張上光涂料,紙張上光涂料是一種罩光漆,一般稱為光固化上光油,適用于書刊封面、廣告宣傳畫、商品外包裝紙盒、裝飾紙袋等的涂布裝飾,賦予制品高光澤、耐磨性、抗水性,增強(qiáng)制品美感;二是木器涂料,UVCC最初就用于木器的涂裝,而今木器UVCC是光固化產(chǎn)品中產(chǎn)量較大的一類,按使用場合與質(zhì)量要求木器UVCC可分為拼木地板涂料和裝飾板材涂料;三是塑料涂料,一般包括普通塑料涂料和工程塑料涂料,可以賦予普通塑料如聚苯乙烯制品、有機(jī)玻璃、聚酯薄膜制品等耐摩擦、不易劃傷的性能,賦予酚醛制品、ABS制品等工程塑料高硬、高光澤、美觀等性能,對(duì)于塑料地板,UVCC可賦予其不易劃傷、耐磨、低光澤、美觀等性能;四是廣泛用于金屬標(biāo)牌裝飾、易拉罐加工、金屬飾板制造、鋁合金門窗保護(hù)及鋼管臨時(shí)涂裝保護(hù)等方面,對(duì)制品主要起到一種保護(hù)作用;五是光纖涂料,國外20世紀(jì)70年代就已開始,國內(nèi)湖北化學(xué)研究所和西安交大在這方面作過專門研究,主要功能在于保護(hù)石英玻璃拉制成纖維的強(qiáng)度和防止環(huán)境污染,并賦予各條光纖不同的顏色;六是其客涂料,可用于玻璃、皮革、陶瓷、硅酸鹽石材、光盤等的涂裝。
UVCC最初被用于木材涂裝,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和日益完善,它的應(yīng)用范圍也愈加廣泛。將UVCC應(yīng)用于皮革涂飾的研究,國外開始于20世紀(jì)70年代,是在國內(nèi)這方面的研究目前還比較少見。相對(duì)于傳統(tǒng)的皮革涂飾劑,UVCC應(yīng)用于皮革涂飾的優(yōu)點(diǎn)在于:固化速度大幅度提高,干燥時(shí)間甚至不到1min,濕膜粘附灰塵導(dǎo)致光澤度降低的可能性大大減小;溶劑揮發(fā)量大大減小;固化溫度低;涂膜光澤度及美觀程度優(yōu)異;避免了皮革涂飾劑中甲醛等交聯(lián)劑的使用,起到環(huán)保作用,符合生態(tài)皮革的發(fā)展方向;可用于真皮涂飾,也可用于人造革及合成革的涂飾,設(shè)備要求簡單。采用Uv涂料的制革工藝大致包括以下幾個(gè)步驟:皮革(合成革)一熨平一UVCC底涂一輻射固化一IⅣa頂涂一輻射固化。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家表示,隨著社會(huì)的不斷發(fā)展、環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),更加注重發(fā)展對(duì)環(huán)境污染少、對(duì)人體無害的環(huán)境友好技術(shù)和化學(xué)品,紫外光固化技術(shù)是一種新型的環(huán)境友好技術(shù),相信其應(yīng)用于皮革涂飾必將成為一大趨勢,Uv皮革涂飾劑也將成為皮革涂飾劑方面的研究熱點(diǎn)之一。