UV固化透明涂层与3D打印CDLP(连续数字光处理)对色浆的透明度、固化速度和光散射特性有独特要求。东莞市蒂森新材料有限公司NA高性能颜料系列高透明纳米色浆在UV木器透明漆、UV塑料真空镀底层、CDLP 3D打印光敏树脂着色三个场景实现批量验证。本文以三个工程案例说明NA色浆在光固化体系中的应用效果与工艺参数。
NA高透明纳米色浆在光固化体系中是指以纳米级有机/无机颜料分散于丙烯酸酯单体或活性稀释剂中,不影响UV固化转化率、不吸收UV-A波段光、固化后保持高透明与低黄变的色浆产品。其核心特点:D90≤80nm、UV固化速度≥80%(1000mJ/cm²)、固化后黄变指数YI≤1.5、与TPGDA/HDDA/EOEOEA等单体相容。
图1 纳米砂磨机在NA光固化色浆量产中的应用
某UV木器漆厂要求在透明UV面漆中加入蓝色色浆,调色后涂层透明、不影响木纹显现、UV固化速度不下降。原用普通蓝色色浆D90=200nm,固化后涂层浑浊、木纹模糊,固化时间延长30%。改用NA-B1003酞菁蓝纳米色浆(以TPGDA为载体,颜料含量12%),添加量0.3%,固化能量800mJ/cm²,固化后涂层透过率91%,木纹清晰,固化时间与空白对照一致。QUV 300h后ΔE=1.2,无黄变。
| 项目 | 普通色浆 | NA-B1003 | 测试标准 |
|---|---|---|---|
| D90/nm | 200 | 68 | ISO 13321 |
| 固化能量/(mJ/cm²) | 1200 | 800 | GB/T 1740 |
| 固化后透过率/% | 78 | 91 | ASTM D1003 |
| 黄变指数YI | 3.2 | 1.2 | ASTM E313 |
某汽车内饰件厂在PC/ABS塑料件上先涂UV真空镀底层,再真空镀铝,要求镀底层红色透明、镀铝后金属感强、无发雾。原用红色色浆D90=150nm,镀铝后表面发雾,合格率82%。改用NA-R2001喹吖啶酮红纳米色浆(载体HDDA,颜料含量10%),添加量0.5%,固化后涂层粗糙度Ra≤0.02μm,镀铝合格率提升至98%。百格测试(ASTM D3359)达到5B级。
图2 NA光固化透明色浆在烧杯中的样品
某3D打印服务商在CDLP光敏树脂中加入黄色色浆,要求树脂对405nm光源透过率适中(既能固化成型又不散射过强)、打印件黄色纯正、尺寸精度高。原用黄色色浆D90=300nm,打印件表面粗糙、层纹明显。改用NA-Y3002镍络合黄纳米色浆(载体EOEOEA,颜料含量15%),添加量0.2%,树脂对405nm透过率65%,打印件表面粗糙度Ra≤0.8μm,尺寸精度±0.1mm/100mm。
| 参数 | UV木器漆 | 真空镀底层 | CDLP 3D打印 | 测试标准 |
|---|---|---|---|---|
| D90 | ≤80 nm | ≤60 nm | ≤80 nm | ISO 13321 |
| 固化能量 | ≤1000 mJ/cm² | ≤800 mJ/cm² | ≤500 mJ/cm² | GB/T 1740 |
| 黄变YI | ≤1.5 | ≤1.0 | ≤1.5 | ASTM E313 |
| 与单体相容性 | TPGDA/HDDA | HDDA | EOEOEA | 目视+流变 |
| 添加量 | 0.2-0.5% | 0.3-0.8% | 0.1-0.3% | — |
使用建议:①NA光固化色浆调入树脂后应先测固化速度,确认不延长固化时间;②CDLP打印色浆建议先做单层固化能量测试,避免颜料吸收405nm光导致固化不足;③真空镀底层用色浆建议D90≤60nm,防止镀铝后表面发雾。更多产品信息可参考蒂森产品列表与官网技术文献。
图3 台式色差仪在UV涂层黄变与色差检测中的应用
NA高透明纳米色浆在UV木器透明漆、UV真空镀底层、CDLP 3D打印光敏树脂三个案例中均实现D90≤80nm、固化速度不下降、黄变YI≤1.5的稳定效果,可满足光固化体系对高透明、低黄变着色的要求。
Q1:NA色浆加入UV树脂后固化速度变慢是什么原因?
A:多为颜料吸收了UV-A波段光或分散剂消耗了引发剂。建议更换对365nm以上吸收弱的颜料型号,并适当增加引发剂用量0.2-0.5%。
Q2:CDLP打印件出现层间结合不良怎么调整?
A:多为色浆添加量过高导致405nm光透过率不足。建议将添加量降至0.2%以下,并增加底层固化能量20%。
Q3:真空镀底层镀铝后发雾如何排查?
A:先检查色浆D90是否≤60nm,再检查涂层流平是否充分、固化能量是否足够。NA-R2001本身D90=55nm,不应导致发雾。
Q4:NA光固化色浆储存期多久?
A:密封避光储存6个月,储存温度15-25℃。超过6个月使用前应重新检测细度与黏度。
Q5:NA色浆能否用于EB电子束固化体系?
A:可以。NA系列色浆不含引发剂,EB固化不需要引发剂,理论上相容性更好;建议先小试验证EB剂量下的色相与力学性能。