UV固化水性木(mù)器塗料以水為(wèi)溶劑,降低了塗料成本,并且可(kě)以降低VOC含量;具(jù)有(yǒu)固化速度快、耗能(néng)低、低污染、綠色環保及節能(néng)等優勢,且生産(chǎn)效率高,适合流水線(xiàn)生産(chǎn),被廣泛應用(yòng)于電(diàn)子元件、印刷、玻璃、木(mù)器塗料、建築、木(mù)材等各個行業。
但是由于UV固化水性木(mù)器塗料的原料多(duō)來自甲苯二異氰酸酯,具(jù)有(yǒu)較低的雙鍵含量和相對分(fēn)子質(zhì)量,所以力學(xué)性能(néng)較差。通過一定的手段改善其性能(néng),可(kě)以提升UV固化水性木(mù)器塗料的品質(zhì)和應用(yòng)範圍。
矽溶膠中(zhōng)的二氧化矽粒子因具(jù)有(yǒu)剛性高、強度高、吸收紫外線(xiàn)、高吸附性、高分(fēn)散度、綠色無毒等優良特性被廣泛應用(yòng)到造紙、建築塗料以及電(diàn)子工(gōng)業等領域。UV固化水性木(mù)器塗料在使用(yòng)過程中(zhōng)力學(xué)性能(néng)、固含量、抗紫外老化和隔熱性等性能(néng)無法達到使用(yòng)要求,而矽溶膠則可(kě)以對其進行改性。矽溶膠膠體(tǐ)粒子具(jù)有(yǒu)相當大的比表面積,粒子本身無色透明,不會影響被覆蓋物(wù)的本色。
矽溶膠的引入,可(kě)以影響塗層耐磨性、硬度、附着力、抗沖擊強度、光澤度等,合适的矽溶膠添加量,可(kě)以獲得整體(tǐ)性能(néng)更好的UV固化水性木(mù)器塗料。
矽溶膠在塗料中(zhōng)的占比1%~3%時,塗層的耐磨性顯著提高,但是當矽溶膠的占比高于3%時,複合塗層的耐磨性卻有(yǒu)所下降。矽溶膠的成分(fēn)主要為(wèi)二氧化矽顆粒,少量二氧化矽能(néng)顯著提高塗層的耐磨性,同時不影響塗層的透明度。但随着添加量的進一步增加,由于二氧化矽比表面積較大,造成其在塗料溶液中(zhōng)分(fēn)布不均而發生自團聚的現象,從而使得塗層的磨耗值增加,即塗層的耐磨性降低。
矽溶膠含量~1%時,複合塗層的硬度達到H級别,硬度顯著提高,雖然矽溶膠的添加量較少,但是其與水性UV木(mù)器塗料能(néng)充分(fēn)産(chǎn)生化學(xué)反應生成化學(xué)鍵,使其漆膜硬度顯著提高;但過高尚未矽溶膠含量反而會導緻漆膜硬度降低,這可(kě)能(néng)是由于矽溶膠中(zhōng)的二氧化矽分(fēn)散不均發生團聚現象,使得塗層不能(néng)形成連續的網絡結構而造成的。
矽溶膠的添加量對複合塗層的附着力有(yǒu)着顯著的改變,當矽溶膠較少時其與水性UV木(mù)器塗料可(kě)以充分(fēn)反應,使得塗層的内外應力達到平衡,塗層的附着力增強;當矽溶膠過多(duō)時導緻反應不徹底不能(néng)形成穩定的結構,使得塗膜與基材結合的牢固度降低,從而降低了塗層的附着力。
矽溶膠的含量較少時,其可(kě)與UV固化水性塗料基體(tǐ)充分(fēn)反應形成化學(xué)鍵合作(zuò)用(yòng),使漆膜的抗沖擊強度顯著提高,矽溶膠含量過高,由于矽溶膠中(zhōng)二氧化矽粒子發生團聚和自交聯反應,使得塗層的抗沖擊強度有(yǒu)所下降。
矽溶膠對塗層的光澤度影響較大,随着矽溶膠的增加,塗層的光澤度呈現出下降趨勢。這是由于矽溶膠是膠體(tǐ)溶液,因顆粒細微(接近分(fēn)子狀态),析膠時的二氧化矽具(jù)有(yǒu)較高的活性,黏結包裹塗料中(zhōng)的粉狀顆粒,與某些無機鹽類、金屬氧化物(wù)生成新(xīn)的矽酸鹽無機高分(fēn)子化合物(wù),硬化成膜。細微的顆粒對基層滲透力強,可(kě)通過毛細管作(zuò)用(yòng)滲入到基材的内部,因此它與UV固化水性木(mù)器塗料産(chǎn)生化學(xué)反應生成無機不透明物(wù)質(zhì),使塗層的光澤度和透明度大大降低。