木器用涂料及涂装新技术(续)

　　原化工部常州涂料化工研究院冯素兰木器用涂料及涂装新技术续2.2涂料的固化方法传统烘炉用于驱除溶剂或水，并加热固化涂料、粘合剂和油墨。与之相比，辐射固化能直接作用于常以不含溶剂的100 固体体系的特殊配制体系。

　　这种直接作用在几分之一秒内引发化学反应。辐射固化源所需空间明显小于传统烘炉所需空间，在用于高速涂装和层压应用场合尤其突出。用辐射固化技术无需排放物处理系统或溶剂回收系统。

　　涂料的UV固化工艺始于低压汞灯，用于固化苯乙烯化聚酯。不久这类灯转向中压和高压汞弧灯。中压汞灯使用*广。这种灯通常直接置于供料线的上方，其长度尺寸可从几厘米到2米，功率输出也可变动，但典型功率为8w/mm.掺有如挥发性金属卤化物之类材料的汞蒸气灯，由于提高了光谱可见部分的发射而变得对固化色漆更实用。输出功率高达24w/mm的无电极灯也是一种替代产品，并且具有降低温升时间和更好的长期性能的优点。

　　汞灯周围需加温控，用空气冷却是温控的有效方法。由于氧会抑制自由基聚合反应，因此，许多应用不适合在空气中固化。然而，在这方面已取得许多进展，使许多现有UV灯可在空气气氛下操作。

　　这类涂料可含有延迟或抑制氧吸收的助剂。

　　2.2.2可见光固化用可见光固化涂料、油墨、粘合剂和聚合物包封料是另一种辐射固化技术。业已开发出一些材料可用兰光（波长=470nm）固化。这些材料用作补牙或粘结光纤装置。它们是以齐聚芳香族甲基丙烯酸酯为基础，并加有暴露于可见光下，可产生自由基的光引发剂。所产生的自由基可引发该体系聚合反应，直到其粘度增长到阻碍近一步反应，用可见光的健康危害比UV的小。不过，可见光固化的树脂较贵，而且当涂料施工于木质底材时，氧抑制的作为是个问题。

　　2.2.3电子束固化为达到化学反应，快速电子能必须转移到受照射材料的分子上。EB和UV固化间主要差别在于前者不需任何光引发剂。由电子束或电子淋幕束产生的高能电子诱导聚合反应，能比UV固化得更深层。在自屏蔽EB工艺中，高达400KV的电子技术园地？中国涂料？

　　能用作引发聚合的高能辐射源〔9〕。当齐聚物和或单体受低能EB机的电子能辐射时，形成自由基物质和离子化物质。电子束固化法可用较少能量固化较厚或填充料含量较高的涂料。EB固化技术用于涂料工业中，所遇到的主要障碍之一是其设备初始成本相对于UV固化技术较高。

　　已有报道将EB固化用于木材和其它建材。用短的固化区对木板、创花板或层压板上的多道色漆层和墙板装饰纸进行罩光固化，其固化速度只受固化设备限制（*高50m/min）。*新应用是木材复合墙板上的涂料固化。

　　2.2.4红外固化红外（IR）辐射源产生混合波长，波长范围取决于灯丝的温度。长波长IR（4～1000μm）易被空气吸收，且难以聚焦，还缺乏穿透涂层的能力，而只能获得表面固化。长波IR甚至会比中波IR（2～4μm）更长的固化时间。中波长IR在涂料或油墨固化应用中很重要，因为配方中所用的许多有机物质在该范围内均有吸收。不过用于薄涂膜场合，中波IR辐射会穿透底材。短波长IR（0 .7～2μm）受空气散射很轻微，因而可穿透厚涂膜和底材。使所用灯的光谱输出与涂料或油墨的吸收频率相匹配，是提高固化效率的关键。

　　IR固化的机理取决于所用涂料的类型。蒸发作用和粘度降低或凝胶破坏有利于渗透底材，二者可加速交联反应。由于红外的利用程度与吸收程度有关，因此该工艺基本上成为射界工艺。当然，传导性高的底材（如金属）会使热能分布超出射界，相反，绝热底材（如木材）对热的分散小得多，而且若照射不均匀时，会产生热斑。

　　2.2.5激光固化激光产生高度内聚的光束，能聚焦在很小面积上或在短时期内覆盖一大片面积。在确定波长下所发生的激光束，其温度内聚降低了不希望的由多色辐射诱导的副反应。同时，激光能精确控制穿透的分布，并可提高固化深度。已有一些激光类型可适用于涂料的快速固化，它们归类于UV和IR二大类中。

　　2.3辐射固化市场消除溶剂在工业上使用所致环境污染的环保要求，是发展UV和EB固化的主要驱动力之一。在涂料、粘合剂和油墨工业中，采用UV或EB辐射固化的主要优点是提高生产速度、降低能耗和节约生产场地。就涂料方面而言，丙烯酸化树脂在UV或EB辐射固化应用中处于主导地位，其中环氧丙烯酸酯的市场约占45 .

　　丙烯酸体系由于其活性高，固化速度快，而且通用性高，能广泛应用各种涂料。聚酯体系比丙烯酸酯体系价廉，因为它们基于普通的不饱和聚酯树脂和苯乙烯，其缺点是固化速度慢。

　　这类树脂往往只用于木材涂料。预测今后数年间，这类涂料的市场缓慢增长。基于脂肪族环氧树脂用阳离子机理固化的涂料体系，已在*近投放市场，它们能给予一些优良的性能，但是价格较贵。

　　有报道认为辐射固化*大出路之一是厂内涂装的木器涂料，而且根据所用树脂类型，其市场分成二个方面。用UV固化的，并给予高光泽、厚涂层的聚酯涂料已有长期建立的大市场。UV丙烯酸酯化木器涂料的量相对较小，但是在用作办公家具和平板包层的房门等面漆方面快速增长。

　　技术园地？中国涂料？

(完)