木材涂料行业最初采用紫外线固化技术作为提高生产力和性能的一种方式,最近又作为节约能源和满足环境法规的一种手段。最初,所有的应用都是基于100%固体uv固化产品,主要是通过辊涂机涂覆平板。在20世纪90年代,UV-PUD在水中固化聚氨酯分散体(UV-PUD)被开发出来,PVC地坪涂料是第一个工业应用。这些涂层的柔韧性、附着力和耐污性使这项新技术非常成功。这些分散体的低粘度和极低的VOC也使它们非常适合喷涂,窗帘和真空应用到木材上。

然而,直到最近,现场应用的木地板涂料还需要常规固化。聚氨酯是现场应用的主要类型的地坪涂料。其他包括转化清漆,油和蜡。今天,有几种紫外光固化木地板涂料处于不同的商业开发阶段,包括100%固体和水性涂料。

UV涂料已越来越多地用于混凝土瓦行业,其性能原因与木材涂料行业相似。所有传统的混凝土涂料都是多组分体系,双组分环氧/胺和聚氨酯(异氰酸酯/多元醇)是最常见的。这些环氧树脂和聚氨酯涂料需要超过一天才能恢复使用。更快的固化系统包括聚天冬氨酸和甲基丙烯酸甲酯涂层,可以在数小时内恢复使用,而不是几天。然而,这些快速固化系统的锅寿命大大降低了正确应用所需的开放时间,并可能导致浪费产品和外观和产品性能的缺陷。多组分系统的固化速率也受到温度的限制,通常不能用于冷藏终端用途或寒冷天气应用。传统混凝土涂料的其他缺点包括挥发性有机物含量高,气味难闻,缺乏外部耐久性,不易清洗和耐磨性。uv固化混凝土涂料可以解决这些传统混凝土涂料的许多缺点。

UV,从工厂应用到现场应用涂料

在工厂中应用和固化涂料是一个控制良好的过程。将该工艺应用到现场会引入许多不可控变量,这意味着需要一个可靠的涂层和固化工艺。

基材的变化在该领域更为常见,其中地板成分、表面处理、粗糙度、孔隙度和污染都是潜在的挑战。基材也比UV固化单元大(不像在工厂)。

固化设备两侧的紫外线泄漏会使固化路径边缘的涂层过早固化。这可能会引起该区域表面外观的变化。此外,必须注意确保所有区域完全治愈。uv固化单元的重叠标准通常由涂料供应商提供,以帮助实现完全固化。

现场应用的uv固化涂料与传统的地板涂料一样,使用滚筒或t型棒涂抹器进行涂抹。这种应用方法会导致涂层厚度的变化。

最后,uv固化单元是可移动的,可以在基材上移动。在uv固化过程中,从uv固化单元到基材的距离和单元的速度都可能变化。用于现场应用的设备经过了多次修改和改进,解决了安全问题或工艺可重复性问题。然而,总的来说,涂料配方必须足够坚固,以克服所有这些挑战。

水性UV现场应用木器涂料

水性UV系统是现场应用木器涂料的首选,因为传统的木器涂料大多是水性的。这允许使用相同的应用方法,以及相同的干燥时间和砂光程序。除了与传统的木器涂料相似外,UV水性木器涂料干燥时无粘性,可以快速打磨和重涂。在最后一层木材涂层被涂上后,UV固化过程会产生完全固化的涂层,可以立即重新投入使用。这些特性可以使地坪涂料在一天内完成,为承包商消除许多涂层后缺陷,并最大限度地减少地坪业主的停机时间。

UV现场应用混凝土涂料

混凝土涂料可以用于暴露在各种有时是恶劣条件下的地板上,例如工厂中的强化学物质,杂货店中的泡菜汁,零售商店中的马车交通,以及车库和仓库中的热轮胎。即使在这些条件下,涂层也有望保持良好的外观和性能。理想情况下,涂层在固化或使用过程中也不应发黄。透明和着色混凝土地坪涂料都需要这些特性。热轮胎的阻力是重要的车库和仓库应用。没有这种阻力的涂层会被汽车或叉车轮胎的热量和水软化。然后在车辆重量的压力下,轮胎中的增塑剂将轮胎粘结在涂层上。最终结果是涂层脱落,和/或涂层上的黑色轮胎痕迹。具有较高交联密度的涂料在这些应用中往往比交联较少的涂料表现更好。涂层测试表明,轮胎不粘在涂层上,可以非常容易地去除。 The dry tire leaves no marks.

UV现场应用混凝土涂料中的拉链

在混凝土中使用uv固化涂料的缺点之一是外观畸变,称为“拉链”。这个畸变有一个拉链的外观。这种拉链是由于UV固化设备边缘的UV光泄漏,以及UV固化涂层在表面和深度上的收缩差异。当紫外线从设备的边缘泄漏时,它会过早地固化边缘的涂层表面。当这一段涂层完全固化后,涂层的表面和深度有收缩差异,并发生拉链。

有几种方法可以减少或消除拉链。设备的选择是非常重要的,用将要在现场使用的设备来测试涂层是很重要的。设备制造商最近进行了改进,包括使用柔性屏蔽来阻挡光线泄漏。在灯的设计上也进行了专利改进,并显示出更好的性能。涂层的厚度、粘度和收缩率等性能会影响拉链的形成,应加以控制。单体、低聚物、光引发剂和添加剂的选择都会影响涂层的性能,也应该加以控制。色素系统甚至更具挑战性,因为光引发剂的选择受到颜料的紫外线吸收能力的影响。

光引发剂包在消除拉链方面起着主要作用。然而,在设计光引发剂包时,不仅要考虑拉链。受光引发剂选择影响的其他性能参数包括表面固化,以使没有轮印,固化深度,以使附着力和性能足够,重叠固化可以发生的次数而不影响涂层附着力,以及未固化涂层的打开时间。

消除拉链效果的一个完全不同的方法是使用纹理来隐藏/防止拉链。可以向涂层中添加对紫外光透明的填料、颗粒等,以提供不显示拉链的纹理表面。氧化铝和沙子是可以使用的填料的两个例子。这些填料还可以用来调节涂层的摩擦系数(COF)。

David Helsby说:“uv固化地面涂料的商业用途继续增长,但由于一些性能缺陷而放缓。”然而,最近的产品和配方开发已经成功地解决了木材和混凝土涂料中的一些缺陷。RadTech的两年一次的大会是了解紫外线和EB固化辐射的创新解决方案,以及更多工业市场和应用的理想平台。

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