新闻摘要：防火涂料涂层的附着力在运用进程中，受环境要素的影响实际上是不断改变的。Funke在研讨涂层防腐功能时提出，除了涂层低透氧率、透水率―屏蔽性之外，“湿附着力”起着十分重要的效果。
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-1){this.style.display='none';}" />&&&重庆鸿赤建筑材料有限公司是一家专业从事建筑工程加固材料研发、销售的企业。致力于打造西部建筑加固行业顶级一站式材料供应商!公司始终坚持&协作共赢、优质优价、求新务实&的企业宗旨，服务于建筑加固、建筑装饰市场领域。&&&&重庆鸿赤建筑材料有限公司（公司官网：）主要经营产品有：碳纤维布、碳纤维板、玄武岩布、碳纤维胶、粘钢胶、环氧植筋胶、注射式植筋胶、裂缝灌注胶、封口胶、环氧砂浆（胶泥）、灌注粘钢胶、道钉胶等。另外还代理销售：化学锚栓、免钉胶、灌浆料、植筋胶枪、注胶器、喜利得植筋胶等。公司设备精良，检测手段齐全，产品通过了国家建筑材料检测中心检测，所经营的建筑加固材料严格按照国家GB标准执行。&&&&&[]
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涂料原材料研究
潜心多年自主研发801、901高效胶水保水剂，腻子增强润滑剂，免费技术支持陈总
高硬度紫外光固化涂料附着力的影响研究
来源：中国涂料助剂网
热词：、油漆、、、、
【中国涂料在线新闻资讯】&&&& 屈小红，王志峰，谈珊珊& ( 西安航天三沃化学有限公司，西安710089)&&& 摘要: 研究了偶联剂、磷酸酯化的丙烯酸酯类单体及低聚物、氯化树脂等附着力促进剂、主体树脂的用量、光引发剂的用量对PET 窗膜用高硬度紫外光固化涂料附着力的影响，结果表明: 附着力促进剂中钛酸酯偶联剂NDZ － 201对改善涂层附着力效果显著; 在主体树脂中，当复合主体树脂P6 和8000A 的质量比为1∶ 1时，涂膜表现出了良好的硬度及附着力; 当光引发剂用量为6%时，涂层表现出了良好的附着力。&&& 关键词: PET 窗膜; 紫外光固化涂料; 附着力&&& 中图分类号: TQ 637. 83 文献标识码: A 文章编号: 0253 － ) 11 － 0036 － 04&&& 20 世纪70 年代初，美国的Sun 化学公司、Immont 公司开发出丙烯酸系UV 光固化涂料，此后光固化涂料在世界各国得以迅速发展［1］。近几年来，UV 固化涂料在光纤涂层、CD 涂层/DVD 粘合剂、信用卡、木材、饮料罐、食品包装、杂志封面、医疗器械和汽车行业中迅速发展［2］。今后光固化水性涂料及光固化粉末涂料将是其发展的两大趋势［3］。由于我国汽车用量的增长和建筑物节能的要求，汽车及建筑玻璃用PET( 聚对苯二甲酸乙二醇酯) 窗膜的市场需求量逐渐增大。PET 窗膜是一种多层、多功能聚酯复合型光学级特种膜制品，常以PET 膜为基膜，经丙烯酸酯压敏胶( PSA) 复合而成。将其粘贴在玻璃表面上，可改善玻璃的性能和强度，使其具有保温、隔热、节能、防爆、防紫外光及安全防护等功效［4］，而PET 窗膜无论是安装过程还是后续的使用过程，都要求具有良好的硬度和附着力。&&& 目前国内几家PET 窗膜厂家使用的耐磨涂料大部分为UV固化耐磨涂料，由于该种树脂针对的基材较硬，未考虑基材的柔韧性，因而在使用过程中经常出现实验室检测时硬度和附着力很好，而生产的产品经过收卷后附着力却很差的现象。因此，本研究从附着力促进剂、主体树脂的用量、光引发剂的用量等对PET 窗膜用高硬度紫外光固化涂料附着力的影响出发，研究了一种PET 窗膜专用的高附着力UV 固化耐磨涂料。&&& 1? 实验部分&&& 1. 1 主要原材料&&& KH － 550 硅烷偶联剂( γ － 氨丙基三乙氧基硅烷) 、KH －570 硅烷偶联剂［γ － ( 甲基丙烯酰氧基) 丙基三甲氧基硅烷］、A － 171 硅烷偶联剂( 乙烯基三甲氧基硅烷) : 南京曙光硅烷化工有限公司; SIPOMER PAM － 100 磷酸酯类单体( 乙氧基化甲基丙烯酸磷酸酯) 、SIPOMER PAM － 200 磷酸酯类单体( 乙氧基化甲基丙烯酸磷酸酯) 、SIPOMER PAM － 4000 磷酸酯类单体( 乙氧基化甲基丙烯酸磷酸酯) : 法国罗地亚广州分公司; 氯化树脂6314C － 60、脂肪族类聚氨酯丙烯酸酯( 8000A) 、PU610聚氨酯流变改性剂( P6) 、双季戊四醇六丙烯酸酯( H) : 长兴化学工业股份有限公司; 丙烯酸甲酯( M) : 北京东方亚克力公司; 1 － 羟基环己基苯基甲酮( U － 4) : 天津英力科技发展有限公司; BYK333: BYK 公司。&&& PET 膜( 25 μm，两面分别为电晕处理面和未处理面) : 韩国SKC。&&& 1. 2 检测仪器及设备&&& 紫外光固化机: 保定特种光源设备有限公司; Mayer 线棒涂布器: 上海化工设备仪器厂; 划格刀: 上海现代环境技术有限公司; 薄膜测厚仪: 无锡亚美科技有限公司孔雀分部; 高速分散机: 上海索维机电设备有限公司; 台式铅笔硬度计: 东莞市长丰仪器有限公司。&&& 1. 3 高硬度涂料及PET 耐刮膜的制备&&& 1. 3. 1 光固化涂料的制备&&& 将计量的聚氨酯丙烯酸酯、活性稀释剂、光引发剂及溶剂甲乙酮( MEK) 按配比加入高速分散釜中，高速分散1 h 后，加入计量的附着力促进剂，高速分散0. 5 h 后过滤备用，固含量50%，黏度12 s，由于所确定的主体配方附着力达不到90% 的要求( 一般附着力≤70%) ，因此需要针对改善涂层附着力性能选择合适的附着力促进剂，主体树脂配方如表1 所示。&&&
&&& 1. 3. 2 PET 耐刮膜制备&&& 通过12 目的Mayer 线棒涂布器，将光固化涂料均匀涂布在PET 膜的未处理面上，放入烘箱中80 ℃烘40 s，再在UV 固化机上，保持UV 光量110 ～ 130 mJ /cm2 ，走带速度13 m/min( 固化时间约为1 ～ 2 s) 进行UV 固化，涂布厚度约为3 ～4 μm，制得PET 耐刮膜。&&& 1. 4 性能测试&&& ( 1) 硬度: 按GB/T
进行测试。&&& ( 2) 附着力: 按GB/T
进行测试，经划格刀划格后，用3M 胶带粘贴后再拉扯，用肉眼观测未被拉扯的涂膜面积，用百分数来表征。&&& 2? 结果与讨论&&& 2. 1 附着力促进剂对涂层附着力的影响&&& 2. 1. 1 偶联剂对涂层附着力的影响&&& 偶联剂对涂层附着力的影响如表2 所示。&
&&& 由表2 可见，硅烷类偶联剂一般经验用量都是在1% ～3%之间［5］，在本次试验中选取了中间值，占配方总量的2%，但经测试发现，分别加入3 种硅烷偶联剂到配方中附着力均没有提高，钛酸酯偶联剂一般经验用量为0. 5% ～ 2%［5］，也选取了中间值1%，加入到配方中测试后发现附着力有所提高，&&& 综合分析后，钛酸酯偶联剂NDZ － 201 适合加入到配方中。从理论上分析，由于KH － 550 有氨基存在，能提供氢原子形成氢键，同时能够降低涂料的表面张力，致使粘结强度大幅度提高; KH － 570 由于适用于丙烯酸酯体系的胶粘剂，能够降低涂料的表面张力，提高涂层附着力; A － 171 由于分子结构中含有双键，在进行光固化时能够参与反应，形成大分子物质，同时由于有甲氧基的存在，为分子链段提供一定的柔性，降低涂层收缩，从而提高了涂层的附着力，但经过测试发现，附着力并没有改善，可以看出硅烷偶联剂在改善光固化涂料对塑料基材的附着性能方面并非总是有效，附着性能不但与偶联剂本身的结构性质关系密切，还与塑料基材的表面状况有很大关系［6］。钛酸酯偶联剂NDZ － 201 对涂层的附着力有很大的改善，NDZ － 201 钛酸酯偶联剂为异丙氧基三( 焦磷酸二辛酯) 钛酸酯，属焦磷酸酯基型，分子中含有羟基，能够与基材形成键合作用，从而极大地提高了附着力。&&& 2. 1. 2 磷酸酯化的丙烯酸酯单体及树脂对涂层附着力的影响&&& 磷酸酯化的单体及低聚物常常是强有力的附着力促进剂，在金属、塑料等表面作用显著，磷酸基能够与很多极性基材表面形成牢固的化学键，而且带有一定长链的磷酸酯可以通过磷酸酯基较强的渗透能力，渗透到塑料的浅表层，形成一定的锚钉作用［6］几种磷酸酯类丙烯酸酯对涂层附着力的影响如表3 所示。&&&
&&& 本实验选取了PAM － 100、PAM － 200、PAM － 4000 磷酸酯化的丙烯酸酯单体，都属于乙氧基化甲基丙烯酸磷酸酯单体，主要是因为它们能有效改善涂层对基材的附着力，有良好的反应活性，但外观都是黄色至褐色液体，一般经验用量都为1%，加入到配方中，发现耐刮剂变黄，其中PAM － 4000 虽对附着力有一定的影响，但加入到主体配方中时涂料有浑浊现象，分析其原因是由于树脂不相容导致，可能是PAM － 4000 的极性差异。所以根据实验结果确定，这几种磷酸酯化的丙烯酸酯单体不适合加入到配方中。&&& 2. 1. 3 氯化聚酯丙烯酸酯树脂对涂层附着力的影响&&& 理论研究认为，氯化树脂是通过其氯原子与塑料基材的C、H 原子间的大量分子间色散力来增强附着性能，色散力属于分子间范德华力的一种，主要存在于非极性或弱极性原子、基团之间，因为大量氯原子的参与，这种本来不强的分子间力得以累积强化，最终产生较强的附着力促进作用［6］。选择6314C － 60 的原因主要是由于其对金属、塑料、纸等基材具有良好的附着力促进作用，而且含有40% 的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯活性稀释剂，使其固化快速。&&& 氯化树脂6314C － 60 加入到主体配方中，经验用量为5%～ 7%，但并未改善涂层的附着力，可能是由于氯化树脂并没有渗入到基材的浅表层，只是与涂料具有良好的相容性。&&& 2. 2 主体树脂的用量对涂层附着力性能的影响&&& 本配方选用的主体树脂分子中包含3 种化学结构的链段: 二异氰酸酯形成的氨基甲酸酯嵌段、多元醇形成的主链、丙烯酸羟烷酯形成的链段。其中主链的组成与结构对树脂性能影响最大，由于在配方中选用脂肪族类的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，主链是饱和烷烃，所以该树脂耐光、耐候性优良，不易黄变，固化膜较柔韧，综合性能较好。&&& 选择脂肪族聚氨酯丙烯酸酯类低聚物作为主体树脂主要是由于分子结构中有氨基甲酸酯键，其特点是在高聚物分子链间能够形成多种氢键，使得成膜具有优异的机械耐磨性和柔韧性，对于难粘基材( 如塑料) 能产生较佳的附着力［7］。&&& 在本配方中选择了2 种脂肪族类的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，一种是六官能团的，一种是二官能团的，前者在很大程度上能够提供硬度，后者在成膜中主要提供柔韧性和附着力。在主体树脂在配方中含量不变的情况下，通过调节2 种树脂的配比，研究了树脂种类对涂膜性能的影响，如表4 所示。&
&&& 从表4 可知，当P6 和8000A 配比变化时，涂层硬度和附着力发生变化。在配方中如果不使用8000A 时，固化后涂层附着力很差，基本全掉，所以8000A 是作为改善柔韧性及附着力良好的主体树脂; 当不使用P6 时，可以看出，涂层的硬度只能达到2H，不能满足涂膜硬度3H 的使用要求，因此可以得出，当m( P6) ∶ m( 8000A) = 1∶ 1时，涂层的硬度和附着力都能达到要求。&&& 2. 3 光引发剂在配方中的用量对涂层附着力的影响&&& 光引发剂是一类易吸收紫外光能量生成高效引发聚合反应活性中心的化合物，其作用是产生引发固化反应的活性基团，如活性自由基、活性阳离子，从而使反应体系发生聚合［5］。光引发剂的用量对涂层性能的影响见表5。&&&
&&& 注: 以上产品全部稀释至固含量为25%，涂布厚度约3 ～ 4 μm，固化速率是模拟曝光量为70 mJ /cm2 时涂层完全固化通过光固化机的次数，C 代表基材电晕面。&&& 经过对比，由表5 可以看出，随着光引发剂用量的增加，固化速度逐渐变快，但是在C 面涂层附着力相对下降，当光引发剂用量在8%时，附着力严重下降，基本上全掉。经过分析，主要是由于光引发剂含量过高时，产生的活性点较多，引发自由基聚合的机率增多，导致相对分子质量较小，使大分子与基材键合的活性基团较少，宏观上就导致了附着力严重下降。因此，当光引发剂在配方中的用量为6%，各项性能比较适中。&&& 3 ?结语&&& 经过理论分析及实验验证，将六官能团聚氨酯丙烯酸酯与二官能团聚氨酯丙烯酸酯低聚物混合使用，解决了UV 固化耐磨涂料在柔韧性基材上硬度和附着力难以同时满足要求的矛盾; 同时，附着力促进剂钛酸酯偶联剂NDZ － 201，能够进一步改善涂层附着力; 光引发剂用量不同，涂层的附着力也会受到影响。因此，在涂层硬度为3H 不变的情况下，在主体树脂中，复合主体树脂P6 和8000A 质量比为1∶ 1，附着力促进剂为钛酸酯偶联剂NDZ － 201，用量为1%，光引发剂用量为6%，涂层表现出良好的附着力。参考文献［1］ 邓素彤． 光固化涂料发展前景［J］． 现代涂料与涂装2001( 4) :31 － 32．［2］ 何金花，高延敏，王雁秋，等． 紫外光固化涂料的发展及应用［J］． 上海涂料，) : 21 － 24．( 4) : 21 － 24． ［3］ 王文君，邹应全． 光固化涂料的应用进展［J］． 信息记录材料，) : 27 － 30．［4］ 高建宾，申文燕． PET 窗膜用高耐磨紫外光固化涂料的制备［J］． 军民两用技术与产品，2011( 7) : 53 － 55．［5］ 李子东，李广宇，宋颖韬，等． 胶黏剂助剂［M］． 北京: 化学工业出版社，2009．［6］ 建文，曾兆华，陈用烈． 光固化涂料及应用［M］． 北京: 化学工业出版社，2011．［7］ 陈用烈． 辐射固化材料及其应用［M］． 北京: 化学工业出版社，2003．
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让人意想不到的是，其中还有产妇和6个月孕妇。
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　　粉末行业是现代涂料工业中的重要组成部 分，从普通的热固性粉末涂料和热塑性粉末涂料，到 专用功能型粉末涂料、重防腐粉末涂料、铝型材专用 粉末涂料等，与人们的日常生活及高新科学技术息息 相关。 是粉末涂料机械性能中的基本性能，但遗 憾的是自从引进粉末涂料30多年来，这一理论还没有 得到合理的科学解释。笔者结合自身的经验，以及在 一些实验的基础上，对粉末涂料附着力作了一些尝试 性论述，以供商榷。
　　目前，国内外化学家还没有对附着力下一个确切 的定义，一般在大多数情况下，认为分开涂膜涂层与 底材两个相互粘连的界面所需要做的功，暂且称为涂 层的附着力
　　一般树脂熔融随分子量的增大而增大，其他 条件相同的情况下，期望采用较低分子量的树脂来赋 予涂层交联后优异的附着力，事实证明确实如此。低 分子量树脂的另一个可能优点是他们的分子能比高分 子量树脂分子渗入更小的缝隙。
　　润湿效应及表面张力
　　涂膜的附着力，产生于涂料与被涂金属表面极性 基的相互吸引力，而这种极性基的相互力取决于涂料 对被涂金属表面的润湿能力，这又取决于涂膜的表面张力
　　底材表面
　　一般，要求符合粉末涂料施工的底材表面的表面 张力比任何潜在涂层的表面张力高。例如：如果金属 表面被油腻沾污，其表面张力非常低，此时，具有极 性分子的涂料也不会得到附着力好的涂膜
　　内应力
　　同类物质分子间的内聚所引起的力，称之为内应 力。涂层中的内应力能抵消附着力，使得只需较小的 外力就能破坏粘合键。内应力是由于在刚性底材上成 膜，涂层无法收缩产生的。可以降低涂层的厚度，来 缩小内应力；另外可以加入适当的颜料，降低内应力，所以一般色漆比清漆附着力要好。
　　底材的表面处理也很重要，经过打磨过的底材能 增加涂膜的附着力，是由于底材表面形成粗糙不平的 凹凸面，使有效的附着面积增大。 底材的材质对附着力的影响也很重要
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