UV固化涂料，即紫外光固化涂料，是指在紫外光照射下，可以發(fā)生光聚合或光交聯(lián)反應(yīng)的特種涂料，是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一種涂料品種。其特點(diǎn)在于能源消耗低、空氣污染小、固化速度快，適用于自動(dòng)化流水線高速涂布的工業(yè)化大生產(chǎn)，特別是手機(jī)塑料外殼、手表、PVC 薄膜、木材家具、紙張等外形不規(guī)則、不能受熱的基材的涂裝。

基材的低光澤或亞光表面，以前都是采用一般溶劑型涂料來(lái)獲得。涂膜表面越粗糙，其光澤度就越低。若想獲得表面粗糙效果，通常可以通過(guò)改變涂膜的微觀結(jié)構(gòu)，即通過(guò)溶劑的揮發(fā)獲得表面凹凸不平的效果。UV固化涂料不同于常規(guī)的溶劑型涂料，其無(wú)溶劑的組成，使得其成膜過(guò)程的表面微觀結(jié)構(gòu)中形成的不平整效果較少，需要另外添加消光劑來(lái)獲得亞光或低光澤涂層。

傳統(tǒng)溶劑型涂料亞光涂層的獲得，其消光劑的添加量通常在1%~4%，而在UV涂料中，消光劑的添加比例通常較高，達(dá)到10% 以上，使得涂料對(duì)消光劑本身吸油值的敏感程度較高，即需要使用吸油量較低的產(chǎn)品，要求消光劑的吸油量在200~100 g 以下，盡可能地降低消光劑對(duì)涂料黏度的影響。此外，由于添加量大，UV固化涂料對(duì)于消光劑的透明度要求也較高，加入體系中的消光劑不能影響最終成膜物質(zhì)的透明度。消光劑在UV 固化涂料生產(chǎn)過(guò)程中的起泡問(wèn)題也同樣需要注意。

針對(duì)上述UV固化涂料固化時(shí)的特點(diǎn)，市售產(chǎn)品中已有專門(mén)用于此類涂料體系的消光劑。

1·二氧化硅消光劑的制備

二氧化硅消光劑的制備，有沉淀法和氣相法兩種生產(chǎn)工藝。氣相法的產(chǎn)品盡管透明性優(yōu)異，但是由于生產(chǎn)中使用了四氯化硅和需要高溫條件，生產(chǎn)成本高，其市場(chǎng)售價(jià)通常是沉淀法產(chǎn)品的2~3 倍；沉淀法二氧化硅的原材料和生產(chǎn)工藝成本較低，獲得市場(chǎng)的普遍認(rèn)可。

沉淀法生產(chǎn)二氧化硅的工藝，使用無(wú)機(jī)堿金屬硅酸鹽和無(wú)機(jī)酸溶液作為原材料，通常采用硅酸鈉和硫酸，其成本較低。在此類工藝中，有凝膠法生產(chǎn)的大孔硅膠產(chǎn)品和普通沉淀法生產(chǎn)的白炭黑產(chǎn)品，盡管同為沉淀法所生產(chǎn)的產(chǎn)品，由于生產(chǎn)過(guò)程控制環(huán)節(jié)的不同，其成品在孔結(jié)構(gòu)上也有很大的不同（見(jiàn)表1），應(yīng)用在涂料中的效果也不盡相同，通常選擇大孔硅膠工藝所制成的產(chǎn)品用于對(duì)光澤度等性能要求較高的涂料中，在獲得亞光效果的同時(shí)，對(duì)涂層的透明性影響較小。 

通過(guò)蠟處理對(duì)二氧化硅消光劑產(chǎn)品進(jìn)行表面改性，可以使涂層獲得良好的手感，在UV涂料中，同時(shí)可以幫助消光劑在沒(méi)有溶劑揮發(fā)的體系中形成表面粗糙度。此類產(chǎn)品通常制成粒徑較小的顆粒在薄涂層中使用。與常規(guī)的溶劑型和水性體系一樣，不同粒度分布的二氧化硅消光劑產(chǎn)品在不同厚度的涂層中均有使用。

2·實(shí)驗(yàn)部分

選取市售常見(jiàn)的UV 涂料用二氧化硅消光劑進(jìn)行對(duì)比，其物化指標(biāo)如表2所示。

在薄涂層中，表面改性的產(chǎn)品是必須的，通過(guò)蠟處理進(jìn)行消光劑的表面改性，使得UV 固化涂料干燥過(guò)程中充分形成凹凸不平的表面效果，從而形成光的散射，最終達(dá)到消光的目的，表2中所列國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品1 可達(dá)到進(jìn)口產(chǎn)品相同的消光效果。

在產(chǎn)品應(yīng)用中，厚涂層的UV 固化涂料有時(shí)可以使用粒徑較大，且沒(méi)有經(jīng)過(guò)表面改性蠟處理的產(chǎn)品，當(dāng)涂層厚度較高時(shí)，表2中所列的國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品2 應(yīng)用效果反而優(yōu)于國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品。

2.1 原料

樹(shù)脂：環(huán)氧丙烯酸酯；光引發(fā)劑：英力；單體：TPGDA（二縮三丙二醇二丙烯酸酯）、TMTPA（三羥甲基丙烷三丙烯酸酯）；消光劑：10%。

2.2 設(shè)備

固化機(jī)：2kW，實(shí)驗(yàn)室用。

2.3 性能測(cè)試

以2 200 r/min 分散速度將上述原料充分分散均勻，用絲棒涂布形成平整涂層，采用固化機(jī)固化1~2 s，測(cè)試涂層干膜光澤度，結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1 可見(jiàn)：采用不同濕膜厚度制成的涂層，其光澤度數(shù)值隨著涂層厚度的增加而降低。

3·結(jié)語(yǔ)

國(guó)產(chǎn)二氧化硅消光劑產(chǎn)品在UV固化涂料中的消光效果已與進(jìn)口產(chǎn)品相當(dāng)，但是在透明度、手感等方面有待提高，涂料分散過(guò)程中產(chǎn)生泡沫較多的問(wèn)題也是研究重點(diǎn)。光固化涂料的應(yīng)用前景廣闊，伴隨而來(lái)的亞光涂層所使用的消光劑產(chǎn)品的需求也日益增加，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域，仍需要生產(chǎn)企業(yè)和產(chǎn)品使用企業(yè)加大研究力度。