蒂森FLUV无溶剂光固化色浆在3C电子与塑胶外壳UV涂料体系中可同时实现高颜料负载、优异耐酒精耐汗液性能与CMF效果色重现,是PC/ABS及PC+ABS基材UV底漆面漆配色的核心色浆方案。随着消费电子外观设计从单色塑料向金属感、珠光、哑光肤感等CMF(Color-Material-Finish)多效果方向演进,色浆不仅承担着色功能,更需与UV自由基固化树脂体系相容、不干扰固化速率、不影响真空电镀/PVD工艺层间附着力。本文基于国内3C涂装产线工程实践,系统梳理FLUV系列在手机/平板外壳、笔记本电脑外壳及TWS耳机充电盒三类典型基材上的应用工艺与性能数据。
图1:3C外壳UV自动喷涂线喷枪工位,手机/平板外壳随线体旋转喷涂UV面漆
FLUV系列色浆采用无溶剂UV树脂载体,以有机颜料、无机颜料及荧光颜料为着色剂,经纳米级砂磨分散至细度合格。其在3C UV涂料体系中的核心技术优势体现在以下四个层面:
(1)无溶剂体系确保低VOC与基材兼容性。FLUV色浆载体为活性稀释剂单体(如TPGDA、HDDA),直接参与UV固化交联,不向涂层释放残留溶剂。对于PC/ABS等内应力敏感基材,传统含溶剂色浆带入的溶剂会诱发环境应力开裂(ESC),而无溶剂体系从根本上消除了这一风险。
(2)颜料表面处理匹配自由基固化动力学。FLUV选用的颜料品种均经过表面润湿性筛选,对光引发剂(TPO、184、BDK等)的紫外吸收干扰控制在工程允许范围内。部分吸光性较强的有机颜料(如酞菁蓝、永固紫)在色浆制备阶段已通过粒径微细化与分散剂包覆,降低其对固化波段的竞争吸收。
(3)耐迁移与耐汗液性能。3C产品长期接触人手汗液(含NaCl、乳酸、尿素)及日常消毒酒精(75%乙醇),色浆中的颜料必须牢固锚定在固化交联网络中。FLUV采用与主体树脂化学结构相近的单体载体,固化后颜料颗粒被三维网络包裹,显著降低迁移与析出风险。
(4)CMF效果色的色谱覆盖能力。FLUV系列不仅提供标准有机/无机颜料色谱,还可复配金属铝粉、珠光粉、哑光粉等功能性填料,实现金属感、珠光幻彩、哑光肤感等多种外观效果,满足3C产品CMF设计差异化需求。
基材与体系:PC+ABS合金基材,UV底漆(附着力促进型丙烯酸聚氨酯低聚物)+ UV色浆面漆 + UV耐磨清面漆的三层体系。
工艺要点:工件随旋转治具通过自动喷涂房,面漆喷涂湿膜厚度约15–20 μm,经闪流平3 min后进入UV固化隧道(汞灯主波长365 nm,固化能量800–1200 mJ/cm²)。FLUV色浆推荐添加量为面漆配方总量的3%–8%,根据颜色深浅调整。
性能验证数据:
| 测试项目 | 指标要求 | 测试条件/标准 | FLUV体系实测 |
|---|---|---|---|
| 铅笔硬度 | ≥H | GB/T 6739,750g载荷 | H–2H |
| 百格附着力 | 0级 | GB/T 9286,1mm百格刀,3M胶带 | 0级 |
| RCA耐磨 | ≥200次不露底 | GB/T 1768,70g载荷,RCA纸带 | 300–500次 |
| 耐酒精测试 | 500次无变化 | 75%乙醇,500g载荷,往复擦拭 | 500次无露底、无变色 |
| 耐人工汗液 | 48h无异常 | GB/T 1766,人工汗液浸渍,40℃ | 48h无起泡、无脱落 |
| 光泽度(60°) | 高光≥85 GU | GB/T 9754 | 90–95 GU |
该案例中,FLUV高色素炭黑色浆与酞菁蓝色浆复配,实现了手机后盖常见的深空灰配色。由于色浆不含溶剂,喷涂后无溶剂残留导致的底漆咬底问题,层间附着力稳定在0级。
基材与体系:PC基材(笔记本A/C/D壳),UV底漆 + UV色浆中涂 + UV哑光肤感清漆体系。
工艺要点:笔记本外壳尺寸较大(约350×250 mm),采用往复机喷涂+静电辅助涂装,湿膜厚度12–18 μm。FLUV色浆在此体系中承担中涂着色功能,面漆为哑光肤感UV清漆(添加气相二氧化硅消光粉)。固化采用LED 395nm光源(低能量固化需求),固化能量600–900 mJ/cm²。
图2:UV辊涂生产线全貌,适用于平板状外壳工件的连续涂装
性能验证数据:
| 测试项目 | 指标要求 | 测试条件/标准 | FLUV体系实测 |
|---|---|---|---|
| 铅笔硬度 | ≥HB | GB/T 6739,750g载荷 | F–H |
| 百格附着力 | 0级 | GB/T 9286 | 0级 |
| 耐手汗(人工汗液) | 24h无异常 | 人工汗液擦拭,常温 | 24h无变色、无失光 |
| 耐冷热冲击 | -20℃↔60℃,5循环 | GB/T 1740,各2h转换 | 无开裂、无脱落 |
| RCA耐磨 | ≥150次 | 70g载荷,RCA纸带 | 200–350次 |
| 哑光光泽(60°) | 5–15 GU | GB/T 9754 | 8–12 GU |
笔记本外壳常用银色、深灰、藏蓝等CMF配色。FLUV系列中的珠光色浆(复配云母钛珠光颜料)与无机黄色浆、炭黑色浆调配,可模拟铝合金喷砂阳极氧化的视觉质感。由于FLUV色浆细度控制在≤15 μm(刮板细度计),喷涂后表面无颗粒感,配合哑光肤面漆实现细腻亲肤触感。
基材与体系:PC+ABS基材(充电盒上下盖),UV底漆 + UV色浆面漆体系,部分高端型号叠加真空电镀(PVD)装饰层。
工艺要点:TWS充电盒体积小、曲面复杂,采用自动喷涂线+治具旋转喷涂。FLUV色浆面漆喷涂厚度约10–15 μm,固化能量500–800 mJ/cm²(LED 365nm或395nm均可)。对于PVD协同工艺,色浆面漆作为PVD底层着色漆,需保证表面平整度(Ra≤0.2 μm),以确保真空电镀层的镜面效果。
图3:万级无尘车间内的UV涂覆生产线,满足3C电子产品高外观涂装要求
性能验证数据:
| 测试项目 | 指标要求 | 测试条件/标准 | FLUV体系实测 |
|---|---|---|---|
| 铅笔硬度 | ≥H | GB/T 6739,750g | 2H |
| 百格附着力 | 0级(含PVD层) | GB/T 9286 | 0级 |
| 耐酒精 | 300次无异常 | 75%乙醇,500g载荷 | 300次无露底 |
| PVD层结合力 | 百格0级 | PVD蒸镀后百格测试 | 0级 |
| 耐汗液 | 24h无异常 | 人工汗液,40℃浸渍 | 24h无起泡 |
| 高低温循环 | -10℃↔55℃,3循环 | 各4h,转换时间≤30min | 无脱落、无变色 |
在PVD协同工艺中,FLUV色浆面漆提供底色,真空电镀层(如Cr、ZrN)提供金属镜面效果。色浆的固化收缩率与底漆匹配是确保PVD层不发花、不脱落的关键。东莞市蒂森新材料有限公司(DENSON)在FLUV系列配方设计中已针对PVD工艺窗口优化了颜料分散状态与固化收缩特性。
| 选型维度 | 手机/平板外壳 | 笔记本电脑外壳 | TWS充电盒 |
|---|---|---|---|
| 推荐基材 | PC+ABS | PC | PC+ABS |
| FLUV推荐添加量 | 3%–8% | 2%–6% | 2%–5% |
| 色浆细度(刮板) | ≤15 μm | ≤15 μm | ≤10 μm |
| 固化光源 | 汞灯365nm / LED 395nm | LED 395nm | LED 365/395nm |
| 推荐固化能量 | 800–1200 mJ/cm² | 600–900 mJ/cm² | 500–800 mJ/cm² |
| 面漆光泽类型 | 高光/半光 | 哑光肤感 | 高光/珠光 |
| PVD协同适用性 | 部分型号适用 | 不常用 | 高端型号必备 |
| 耐酒精要求 | ≥500次 | ≥300次 | ≥300次 |
| 铅笔硬度目标 | H–2H | F–H | 2H |
使用建议:①新颜色打样时,先以5%添加量试配,评估固化速率与外观后再微调;②深色系(炭黑、深藏蓝)注意固化能量下限,建议使用UV能量计实测;③与珠光粉/铝粉复配时,FLUV色浆后添加并低速搅拌,避免破坏片状颜料取向;④PVD工艺前确保面漆完全固化(指触干燥+能量计达标),避免残留低聚物迁移至真空腔。
FLUV无溶剂光固化色浆在3C电子与塑胶外壳UV涂料领域展现出优异的综合性能:无溶剂体系消除了PC/ABS基材应力开裂风险,颜料表面处理保证了自由基固化效率,耐酒精与耐汗液性能满足消费电子日常使用场景,CMF色谱覆盖能力支撑金属感、珠光、哑光肤感等差异化外观设计。配合合理的固化能量窗口与添加量控制,FLUV可广泛适配手机/平板、笔记本电脑及TWS耳机充电盒等3C产品的UV涂装产线。更多产品技术资料可访问 DENSON官网 或浏览 产品中心。
Q1:FLUV色浆能否用于ABS纯基材而非PC+ABS?
A:可以。FLUV为无溶剂体系,不含强溶剂,对ABS基材无侵蚀风险。但ABS纯材的耐热性与尺寸稳定性略低于PC+ABS,建议固化温度控制在60℃以下,避免工件变形。
Q2:色浆添加量过高是否会影响UV固化?
A:会。当FLUV添加量超过10%时,部分深色颜料(尤其是炭黑、酞菁蓝)会吸收紫外光,导致底层固化不完全。建议深色系添加量控制在8%以内,并通过增加固化能量或延长曝光时间补偿。
Q3:FLUV色浆与阳离子固化体系兼容吗?
A:FLUV系列主要为自由基固化体系设计。阳离子固化体系(环氧/乙烯基醚)中,颜料中的碱性杂质可能阻聚阳离子引发剂产生的超强酸,建议先做小试评估。
Q4:如何验证涂层耐汗液性能是否达标?
A:按GB/T 1766或企业标准配制人工汗液(成分:NaCl 20g/L、尿素3g/L、乳酸1.7g/L,pH 4.7),将测试样板半浸渍或用浸透汗液的纱布敷贴于涂层表面,40℃恒温箱放置24–48h后观察起泡、变色、附着力变化。
Q5:PVD工艺对色浆面漆有哪些特殊要求?
A:PVD底层面漆需满足:表面平整度高(Ra≤0.2 μm)、完全固化(无残留低聚物)、热膨胀系数与PVD金属层匹配。FLUV色浆面漆在固化收缩率控制上已做优化,但建议正式量产前进行PVD层结合力百格测试验证。
核心结论:
FLUV无溶剂光固化色浆专为3C电子UV涂料设计,在PC/ABS基材上实现铅笔硬度H–2H、百格0级、耐酒精500次的综合性能,无溶剂侵蚀风险。
通过复配珠光粉、金属粉与消光体系,FLUV可支撑金属感、珠光幻彩、哑光肤感等CMF效果色,适配手机、笔记本、TWS耳机等多品类3C外壳。
与真空电镀/PVD工艺协同时,需严格控制面漆固化能量(500–1200 mJ/cm²视产品而定)与表面平整度,确保层间附着力与金属镜面效果。