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装饰用的昂贵有色无机玻璃和带色有机玻璃正在被价格适中、易于生产、性能优良、花色品种繁多的玻璃涂料而取代。目前的玻璃涂料按固化条件可分为自干漆和烤漆两类。
自干漆的缺点是成膜时间长、效率低下,大量溶剂挥发污染环境;烤漆需要100~200℃的高温,能源消耗高而且被饰物品的大小受到限制。
紫外光固化涂料具有固化速度快、低能耗、低污染等优点,近年来在塑料、纸张、木材、金属、皮革等的表面涂装、罩光方面发展迅速。但是还没有见到在玻璃上应用的报道。主要的难点是收缩率高导致对玻璃附着力差等。
本论文主要对紫外光固化玻璃涂料的配制进行了研究。通过实验,探索了各种光固化树脂、活性稀释剂、附着力促进剂对光固化玻璃涂料附着力的影响,结果表明,只选择光固化树脂、单体和光引发剂的体系,漆膜的附着力很差。为此,创造性的在紫外光固化体系中添加非光固化体系(环氧树脂),再搭配合适的偶联剂,形成了光固化与非光固化体系网络贯穿的涂膜,综合性能良好。并对流平剂和消泡剂、染料和颜料进行了选择,配制成了具有装饰效果的紫外光固化玻璃涂料。
通过配方优化,得到的紫外光固化玻璃涂料配方为:0.5﹪的流平剂EFKA-3777,0.5﹪的消泡剂德谦3100,0.5﹪的附着力促进剂4300,2﹪的光引发剂1173,20﹪环氧树脂,30﹪的甲基丙烯酸羟乙酯,10﹪的丙烯酸丁酯,36.5﹪环氧丙烯酸酯。应用结果表明,漆膜综合性能良好,附着力为1级,硬度为1H,具有良好的耐化学品性。在该清漆中添加0.5﹪~4﹪的染料或5~25﹪的的透明颜料,可以得到色彩鲜明的彩色紫外光固化玻璃涂料。
采用傅立叶红外光谱(FTIR)对涂料固化前后的结构进行了分析,结果表明,紫外光固化玻璃涂料固化反应是打开双键的聚合反应。