简体中文   |   English
文献
为客户打造量身定做的解决方案,并为客户创造出更多具有革新意义的产品
您的位置: 首页 >> 文献
UV光固化色浆分散机理与3个关键固化影响因素
2026-09-25 14:36:44 文献

<h2>一、引言</h2>

<p>UV光固化涂料色浆是指以可光聚合低聚物与活性稀释剂为载体、经砂磨分散并配套光引发剂体系的颜料浓缩着色剂,其在紫外光照射下可于秒级内完成交联成膜。随着LED-UVA固化设备与低聚物体系成熟,UV色浆已广泛用于木器涂装、塑料外壳、纸张上光、油墨与光纤涂层。东莞市蒂森新材料有限公司(DENSON)UV系列色浆在保证着色力的同时,重点解决颜料对紫外光的吸收遮蔽、深层固化与储存稳定性三大工程问题。</p>

<img src="https://aka.doubaocdn.com/s/OxxmgWaoNY" alt="UV光固化涂装流水线隧道式固化设备" style="max-width:100%;display:block;margin:15px auto;">

<p style="text-align:center;color:#888;font-size:13px;">图1 UV光固化涂装流水线:隧道式UV固化炉与输送线</p>

<h2>二、技术特点与固化机理</h2>

<p>UV光固化色浆的成膜是典型的光引发自由基聚合过程。UV色浆是指颜料在丙烯酸酯/环氧丙烯酸酯/聚氨酯丙烯酸酯载体中经润湿、分散、稳定后形成的高着色力预分散体系,关键组分包括颜料、分散剂、光引发剂、低聚物与活性单体。</p>

<p>固化机理分三步:①光引发剂(1173、184、TPO)吸收365~395 nm紫外光子发生均裂产生自由基;②自由基进攻丙烯酸酯双键(C=C)引发链式增长;③链间交联形成三维网状结构。据ACS Appl. Electron. Mater. 2026研究,纳米陶瓷墨水在UV固化中需严格匹配光引发剂吸收波段与LED光源输出峰,否则表层聚合速率远大于深层,导致表干里不干。</p>

<img src="https://aka.doubaocdn.com/s/wmtkTt211P" alt="LED-UV固化灯发出紫光照射传送带涂层" style="max-width:100%;display:block;margin:15px auto;">

<p style="text-align:center;color:#888;font-size:13px;">图2 LED-UVA固化灯(365~395 nm)在线照射传送带涂层</p>

<p><strong>三个关键固化影响因素:</strong></p>

<p>1)颜料紫外遮蔽效应:深色颜料(尤其炭黑PBk7)对365 nm光吸收强,会"吃掉"到达光引发剂的光子,造成深层固化不足;浅色、透明颜料遮蔽弱,固化快。</p>

<p>2)光引发剂波段匹配:TPO(~380 nm)适合厚膜与含颜料体系,184(~313 nm)适合清漆表层;LED-UVA(395 nm)优先选长波酰基氧化膦类引发剂。</p>

<p>3)分散细度与稳定性:细度越细(D50≤0.2 μm)着色力越高;过度分散会破坏分散剂锚定导致返粗。</p>

<img src="https://aka.doubaocdn.com/s/U0hQou0luq" alt="多色UV色浆样品杯 颜料分散成品" style="max-width:100%;display:block;margin:15px auto;">

<p style="text-align:center;color:#888;font-size:13px;">图3 多色UV色浆成品样品</p>

<h2>三、应用案例一:UV木器色漆</h2>

<p>某实木地板企业采用DENSON UV色浆调配UV辊涂面漆,要求固化≤3 s、铅笔硬度≥H、耐乙醇擦拭≥100次。以炭黑色浆PBk7为主色,TPO提至4%并配80 W/cm中压汞灯,使涂膜底面同固。按GB/T 6739铅笔硬度、GB/T 4893.9耐溶剂测试达标。</p>

<h2>四、应用案例二:塑料外壳UV喷涂</h2>

<p>某3C外壳厂用DENSON UV红色浆(PR254)喷涂ABS外壳,要求附着力0级、流平良好、UV LED(395 nm,2×12 W/cm)下2 s表干。以丙烯酸酯分散剂将粘度控制在80~120 mPa·s,配长波引发剂组合避免深色遮蔽导致附着力下降,按GB/T 9286划格达0级。</p>

<h2>五、应用案例三:纸张UV上光油</h2>

<p>某烟包印刷厂在UV哑油中加DENSON蓝色浆(PB15:3),要求添加≤3%且不影响光泽。纸基多孔、涂膜薄(8~12 μm)固化快,选184/1173复合引发剂单灯固化,按GB/T 7706光泽与耐磨测试合格。</p>

<h2>六、选型关键参数与使用建议</h2>

<table border="1" cellpadding="6" cellspacing="0" style="border-collapse:collapse;width:100%;">

<tr style="background:#f0f0f0;"><th>参数项</th><th>典型指标</th><th>测试标准</th><th>选型建议</th></tr>

<tr><td>刮板细度</td><td>≤15 μm</td><td>GB/T 1724</td><td>高光场合≤10 μm</td></tr>

<tr><td>粒径D50</td><td>≤0.2 μm</td><td>GB/T 19077</td><td>透明体系更细</td></tr>

<tr><td>固化速度</td><td>≤3 s</td><td>企业内控</td><td>深色需降带速</td></tr>

<tr><td>铅笔硬度</td><td>≥H</td><td>GB/T 6739</td><td>与树脂Tg相关</td></tr>

<tr><td>附着力</td><td>0~1级</td><td>GB/T 9286</td><td>塑料需底涂</td></tr>

<tr><td>引发剂添加量</td><td>2%~5%</td><td>企业内控</td><td>深色取上限</td></tr>

<tr><td>储存稳定性</td><td>6个月无返粗</td><td>GB/T 6753.3</td><td>阴凉避光</td></tr>

</table>

<p>更多资料见<a href="https://www.densonchem.com/?list_5/">蒂森文献中心</a>与<a href="https://www.densonchem.com/">DENSON色浆产品页</a>。</p>

<h2>七、结语</h2>

<p>UV色浆核心在于"颜料分散—光引发波段匹配—固化工艺"三者协同:控细度粘度保着色流平,依颜料颜色选引发剂组合,依膜厚调灯功率与带速,即可实现高效稳定的UV着色固化。</p>

<h2>八、常见问题</h2>

<p><strong>Q1:UV色浆固化后表干里不干是什么原因?</strong><br>A:多为深色颜料遮蔽紫外光致深层引发剂得不到光子。应增加长波引发剂(如TPO)、减薄涂膜或分次照射。</p>

<p><strong>Q2:炭黑UV色浆为何固化不透?</strong><br>A:炭黑对365~395 nm光吸收极强,消耗底层光子。需将引发剂提至4%~5%并采用高功率LED-UVA光源。</p>

<p><strong>Q3:UV色浆添加量一般多少?</strong><br>A:面漆中通常1%~5%,依遮盖力与色相调整,过多会影响固化速度与涂层性能。</p>

<p><strong>Q4:UV色浆可在LED固化机上用吗?</strong><br>A:可以,但需确认LED波长(常见395 nm)与引发剂吸收峰匹配,汞灯用引发剂在LED体系可能效率不足。</p>

<p><strong>Q5:UV色浆储存要注意什么?</strong><br>A:密封、阴凉、避光存放,避免提前聚合;开封后尽快使用,建议6个月内用完。</p>