辐射固化法是利用紫外线(UV)、电子束(EB)、远红外线辐射,使不饱和树脂涂料中的活性官能团快速聚合的方法。该方法硬化速度很快。其中,紫外线固化技术的应用近期得到了较大的发展。
1.紫外线(UV)固化的优点
1)涂层性能优异。UV涂料(聚氨酯紫外线固化涂料)固化后的交联密度高于热烘型涂料,故涂层在硬度、耐盐雾、耐酸碱、耐磨、耐汽油等有机溶剂各方面的性能指标均较高,特别是其漆膜丰满、光泽度突出。
2)常温固化。很适用于热敏感性材料制备的工件的涂装,很少产生热变形。
3)涂装设备故障低。因为UV涂料没有紫外线辐射就不会固化,所以不会堵塞和腐蚀设备。涂覆工具和管路清洗方便,设备故障率低。
4)环境污染小。UV涂料VOC含量很低,是公认的绿色环保工艺。
5)固化速度快,效率高。使用UV涂料的效率是传统烘干型涂料的15倍。UV固化机理属自由基的链式反应,交联固化可在瞬间完成,所设计生产流水线速度最高可达100m/min,工件下线即可包装。
6)节省能源。UV涂料靠紫外线固化,一般这种生产线的能耗约为传统烘干型热固化涂料的1/5。
7)固化装置简单,易维修,加上与之相关的设备总体比传统涂料设备占用的空间小,故设备投资低。
2.电子束(EB)固化的特点(www.daowen.com)
电子束固化在常温下进行,不需加热,固化深度可达400~500μm。电子束辐射线由于能量高、穿透力强,可用于色漆的快速硬化,硬化时间只需几秒钟。其缺点是有照射盲点,只适合形状简单的工件。此外,电子束辐射固化设备投资大,安全管理较为严格。
3.远红外线辐射固化的特点
1)加热速度快。远红外线辐射烘干可直接将热源传递到被加热物体上,不需中间媒介,故没有因中间介质引起的热损耗。
2)在辐射固化过程中,远红外线一部分被漆膜吸收,另一部分透过漆膜至工件基底,漆膜与基底表面之间产生热交换,使热传导方向与溶剂蒸发方向一样,可以避免产生像对流干燥过程中易产生的从里到外的针孔、气泡、桔皮等缺陷。
3)固化时间短、速度快,设备长度短,结构较对流烘干设备简单,制造安装方便,占地面积小。
4)涂层受加热器周围的热空气影响,工件各表面距离辐射加热器的远近会明显影响其涂层成膜速度。
5)由于烘干室高度大,挂件涂层的上部主要是受空气对流加热作用,下部是受远红外线辐射加热作用,易产生工件涂层上下部不能同时固化的问题。
6)适用于各类油性及水性烘漆涂层的加热固化,尤其适合粉末涂料的固化。
7)对于形状简单、高度较小的薄壁冲压件漆膜的各类烘干固化尤其适用。对于形状复杂的工件,若照射阴影较严重,会产生工件涂层干燥不均匀的问题。对筐装重叠的工件,干燥效果更差。
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