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乳液树脂水性光固化涂料与油墨开发一

时间:2021-07-07 来源网站:洛阳化工机械网

乳液树脂水性光固化涂料与油墨开发(一)

涂料作为渗透到人们日常生活中最重要的基础材料,其发展趋势日益受到各方关注,我国高速的经济成长与人们对工作和生活环境的高要求以及自身健康意识的加强,使中国涂料行业面临着空前的机遇和挑战。

北京申奥成功、上海申博成功、农村小城镇化、西部大开发的加速以及银行对房地产为代表的消费信贷的支持掀起了人们持续高涨的消费热潮;国家对外墙涂料的鼓励使用,和去年开始对建筑外墙磁砖实行禁用,以及非典事件后的国民健康意识、自我保护意识、环境保护意识的增强,使人们对家居环境更为重视,出现了要求涂料高品质的消费取向。这些重大事件都将大大推进以涂料为代表的建筑行业的持续,发展,因此推进中国涂料行业的技术进步。

其中,欧美、日本占50%,中国涂料总量为300万吨以上,占12%。德国的人年均涂料消费量为25公斤,中国人均涂料消费量仅为2.3公斤,差距甚大,消费潜力甚大。

涂料作为一种大宗消费品,行业发展快,生产企业也多,需求量大,但目前涂料中的有害物质问题还没有根本解决,这些有害物质主要是:成膜物质(树脂)中残存的游离单体;游离的二异氰酸酯、甲醛、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、苯乙烯、邻苯二甲酸酐、苯酚、苯甲酚;有机溶剂:乙醚、苯、甲苯、二甲苯、丙酮、环已酮、甲醇、丙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、环已醇、乙二醇、乙二醇醚、醋酸乙酯、醋酸丁酯、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烯等等,它们是导致"家装病"的罪魁祸首。

为了从根本上解决"家装病",平息人们对居室装饰涂料品质的不满,国家质检总局颁布的《室内装饰装修材料10项有害物质限量》已于2001年12月10日发布,规定从2002年1月土日起,生产企业的产品必须执行该10项国家标准,自7月1日起,市场上禁止销售不符合国家强制性标准的产品。10项国家标准对室内装饰装修材料中上述物质以及建筑材料放射性核素的限量值都参照欧美标准做了明确的限定,这对生产不合格产品的企业亮起了红灯,对涂料行业的规范无疑是一个良好的开端。随着这些环保法规的推行和国家对涂料品质和安全性的严格要求,涂料及相关行业的绿色革命已经掀起,迫使相关企业致力于环保、节能及绿色产品的开发。影响涂料主要功能的是有机高分子材料,这方面的开发一直是我们的弱项。从成膜物质、颜料、助剂到终端产品涂料的生产和营销均被国外大公司占据着相当市场份额,随着大量国外公司拥入,我国民族产业的生存环境不容乐观,国内近八千家涂料企业因为品种少、规模小、投入少,产品缺乏竞争力,面临着适者生存,关停并转、重新洗牌的结局。

二、涂料产品的技术走向

纵观中,国涂料的品种和市场的占有情况可以看出,溶剂型涂料仍然占有相当大的份额,将被快速淘汰,而水性和辐射固化涂料正在快速增长。

据有关统计表明:目前,我国辐射固化涂料产量还不到2万吨,年增长率50%;UV油墨生产量超过了2000吨,年增长率90%;光引发剂产量已近7000吨,年增长率86%。

涂料行业的技术需求将是产品中的VOC含量尽可能低,环境友好并节能、涂料水性化、可见光固化。

水性涂料虽有许多优点,但仍存在因水份挥发而造成的漆膜多微孔,涂层表面光泽度、硬度均不如无溶剂的油性光固化涂料的先天不足,因此,在外墙涂料的耐老化性方面、防腐涂料和需要很好光亮度和硬度的基材表面,油性涂料仍有很大的优势。

随着"绿色革命"的兴起,对资源的节约和有效利用已成为各国可持续发展战略的主要内容。涂料中的有机溶剂是大气污染的主要来源之一,占大气污染的5%~10%,同时也造成了资源与能源的巨大浪费。因此,内外墙水性涂料和无溶剂的油性光固化涂料将成为涂料发展的主要方向。以环氧树脂、聚酯、丙烯酸和聚氨酯为代表的粉末涂料虽然解决了无溶剂问题,但是在节能、涂布效率、热敏基材的涂饰方面仍不尽人人意。

纵观我国的光固化涂料的市场分布情况,可以看出,光固化油墨、阻焊油墨等油墨类的光固化产品推广应用较好;但在涂料领域的应用却量少面窄。目前主要是用于竹、木、PVC地板的涂饰,纸张、塑料、金属涂料表面的上光。

辐射固化是一种值得推广的涂装技术,它具有节能(节能80%以上),无污染,不必加热;高效(0.1秒~1分钟可完全固化),适于流水线生产;适用于任何基材表面,特别是热敏基材,可用于木质、纸张、塑料;表面力学性能好,涂层高光泽、硬度大,耐化学品性能好;固化装置紧凑(加工速度快、场地空间小、生产效率高)等特点。

但油性的紫外光固化涂料仍存在技术局限性和需要改进的地方。

尚不能得到符合施工要求的100%的油性UV涂料,涂膜存在高收缩性,粘度大导致喷涂应用问题,难以深层固化即固化三维物体、在阴影地区固化不足,表面固化不足,导致可涂覆的膜厚度受限制,有色体系难以固化,无法大范围在线推广,紫外光源危害、涂料带有刺激性,难以符合环保要求。

因此,上述问题必须通过改进光源,引发剂,单体、树脂及其配方的综合技术进步才能解决。如能解决限制光固化涂料发展的三大关键技术,光固化涂料将同水性涂料一起平分秋色或优势互补,如能够解决应用限制降低涂料的成本,提高性能,还有可能挤占相当一部份水性涂料市场。

三、辐射固化的三大关键技术

(一)、光源一绿色光源开发和使用技术:

1、电子束(EB)由电子加速器产生,这种设备的一次性投资高,使用比例不足10%,但适用于深层固化和食品包装物,有一定的应用空间。

2、紫外光(LTV)由紫外光源提供,目前有90%以上是采用紫外光光源,广泛运用于印刷、木器、光纤、光刻胶等领域。但存在不适用于复杂形状涂件的涂装,施工环境易产生臭氧和紫外伤害,在民用家装等领域难以推广之缺陷。因此该光源存在使用限制和被替代的可能。

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