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　　紫外光固化粉末涂裝技術(shù)是由粉末涂裝和紫外光固化二大技術(shù)綜合而成的新技術(shù)。它的種種技術(shù)優(yōu)勢(shì)使它的應(yīng)用范圍超過了以往的熱固性和熱塑性粉末涂料。可以說是該領(lǐng)域中可產(chǎn)業(yè)化的新興材料。
　　1 開發(fā)歷史
　　從1990年初開始，歐洲報(bào)道了數(shù)項(xiàng)與紫外光固化粉末涂料有關(guān)的公開專利技術(shù)。到1995年其中的一
　　部分獲得了批準(zhǔn)，這類專利技術(shù)的顯著特點(diǎn)是：
　　（1） 從涂料到涂層的無溶劑化，無VOC排放；
　　（2） 涂料的使用范圍擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)了熱敏材料的粉末涂裝；
　　（3） 涂料的固化時(shí)間縮短，能源節(jié)省。
　　促使這種環(huán)保型新技術(shù)最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的公司是：
　　·UV光固化粉末涂料——瑞典赫伯茨公司（HERBERT），現(xiàn)為杜邦粉末涂料公司；
　　·UV光固化粉末涂料加工設(shè)備——瑞典TRIAB公司；
　　·UV光固化涂裝及制品經(jīng)營(yíng)——英國(guó)的STILEXO公司。
　　紫外光固化粉末涂料技術(shù)應(yīng)用最為成熟的是中密度纖維板（MDF）的表面涂裝，這是比液體涂料更具優(yōu)越性的環(huán)保型涂裝技術(shù)。
　　1.1 各國(guó)UV固化粉末涂料的應(yīng)用
　　英國(guó)STILEXO公司裝備了TRIAB公司的UV—IR雙重固化裝置，并采用杜邦公司的粉末涂料涂裝中密度纖維板。這種粉末噴涂的中密度纖維板主要用于家具、音響、辦公用品等的制造。
　　1998年英國(guó)的Baldor電子公司完成了電動(dòng)機(jī)光固化粉末涂料涂裝生產(chǎn)線的調(diào)試工作，一年后投入正式生產(chǎn)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的許多配線材料都是受熱易變形的材料，采用紫外光固化粉末涂料是解決這一問題的有效途徑。
　　1999年Voleo公司對(duì)汽車本身底漆二道漿和汽車散熱器的涂裝進(jìn)行了技術(shù)改造，均改用UV固化粉末涂料進(jìn)行涂裝，取得了良好的效果。對(duì)于襯覆有橡膠材料的汽車散熱器而言，采用UV固化粉末涂裝是非常有利的，避免了橡膠材料的受熱破壞。
　　1.2 應(yīng)用領(lǐng)域的拓展
　　從理論上來講UV固化粉末涂料的應(yīng)用領(lǐng)域與UV固化液體涂料基本相同。從2000年的市場(chǎng)情況來看，塑料表面的UV固化粉末涂裝很有前途。英國(guó)的Polyflor公司已用UV 固化粉末涂料涂裝聚氯乙烯地板。這種粉末噴涂的聚氯乙烯地板具有以下使用性能：
　　·日光長(zhǎng)期照射不褪色；
　　·地板洗滌劑用量減少40%；
　　·表面硬度顯著提高。
　　2 UV固化粉末涂料的涂層特性
　　由紫外光照射引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)形成的涂層具有以下的物理性能、化學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)性能。
　　2.1 物理性能
　　·表面硬度提高（鉛筆硬度可以達(dá)到4H）；
　　·耐磨強(qiáng)度提高（1㎏負(fù)荷下耐磨200次）；
　　·涂膜的抗張強(qiáng)度提高；
　　·氣泡減少。
　　2.2 化學(xué)性能
　　·耐有機(jī)溶劑（在甲乙酮中不溶）；
　　·耐沾污。
　　2.3 經(jīng)濟(jì)性能
　　·涂裝時(shí)粉末損失少；
　　·對(duì)環(huán)境影響小（無VOC釋放）；
　　·涂膜固化能耗低；
　　·固化設(shè)備占地少；
　　·固化時(shí)間短；
　　·可進(jìn)行三維立體涂裝。
　　樹脂成分主要有以下幾種類型：
　　·丙烯酸或甲基丙烯酸體系；
　　·環(huán)氧樹脂體系；
　　·聚酯或聚酯環(huán)氧混合型體系；
　　·聚氨酯體系；
　　·乙烯醚類體系。
　　今后期待著有機(jī)硅、有機(jī)氟等高性能聚合物體系的出現(xiàn)。
　　UV固化粉末涂料的光固化速度受顏料成分的影響很大，例如采用二氧化鈦配制白色UV固化粉末時(shí)，
　　銳鈦型和金紅石型兩種鈦白由于紫外光吸收波長(zhǎng)的不同會(huì)明顯影響涂膜的固化過程。圖1 是銳鈦型和金紅石型鈦白粉的紫外光吸收譜圖。
　　圖1 銳鈦型和金紅石型鈦白的紫外線吸收譜圖
　　光引發(fā)劑和固化促進(jìn)劑是UV固化粉末實(shí)現(xiàn)固化的重要保證，BAPO（雙酰基氫氧化膦）、AHK（2—
　　羥基酮）是新近推出的光引發(fā)劑和固化促進(jìn)劑，使用效果很好。圖2 表明了AHK、BAPO 的紫外線吸收譜圖及化學(xué)結(jié)構(gòu)。
　　UV固化粉末涂料的加熱熔融工藝（紅外線照射）條件如下：
　　·流水線速度：0.5～2m/min;
　　·流水線長(zhǎng)度：195cm;
　　·輻射強(qiáng)度：32kW/㎡;
　　·加熱爐全長(zhǎng)：2m。
　　典型的紅外加熱裝置全長(zhǎng)2m，配置有5根紅外燈管，不同底材（如中密度纖維板、鐵板等）所要求的
　　表面加熱溫度是不同的

　　UV固化粉末的紫外光固化工藝條件如下：
　　·固化爐全長(zhǎng)：155cm;
　　·流水線速度 1～5m/min;
　　·功率： 80～160w/cm；
　　·紫外燈波長(zhǎng)：320～420nm。
　　為了使紫外光能穿透60～100μm厚的涂層實(shí)現(xiàn)涂膜的完全固化，應(yīng)采用能發(fā)射較長(zhǎng)波長(zhǎng)的紫外燈，這種燈制造時(shí)燈管中封入了鎵和汞。脈沖式紫外光的輻射波長(zhǎng)范圍寬，輻射強(qiáng)度平均，而且透過率高。
　　5 UV固化粉末涂料的技術(shù)進(jìn)展
　　傳統(tǒng)的中壓汞燈以及金屬鹵燈應(yīng)用于粉末涂料的UV固化工藝存在著如下問題：
　　·對(duì)50～100μm厚涂層的光穿透性差；
　　·對(duì)高顏料填充的UV固化粉末涂料固化不足；
　　·黑色或高含量二氧化鈦、黃色顏料的UV粉末涂料在短波紫外光范圍內(nèi)不能固化；
　　·對(duì)于三維立體涂裝的底材而言，涂膜的UV光固化困難。
　　大型被涂工件在涂裝UV粉末涂料時(shí)需采用大功率的固化裝置，這在實(shí)際操作中難以實(shí)現(xiàn)。 新近開發(fā)的脈沖式紫外光固化技術(shù)是解決上述問題的有效手段，使用Xenon燈能使含有白色顏料的UV 粉末涂料在30s內(nèi)完全固化，透明UV粉末涂料則在15s內(nèi)完成固化過程，表6為新型脈沖式紫外光輻射裝置的性能比較。
　　新型脈沖式紫外光輻射裝置具有以下特點(diǎn)：
　　·輻射波長(zhǎng)在300～1000nm范圍，輻射強(qiáng)度分布平均，因此對(duì)光引發(fā)劑的選擇范圍寬；
　　·短波（在300nm附近）紫外光適宜于透明粉末涂料的固化；
　　·長(zhǎng)波（在400nm附近）紫外光適宜于著色UV粉末涂料的固化；
　　脈沖式燈管的功率高達(dá)1×105 W，能在短時(shí)間內(nèi)（100萬(wàn)分之2秒）實(shí)現(xiàn)規(guī)定的能量輸出，因此輻射能可以穿透厚膜使之完全固化。圖4～7是脈沖式UV燈與普通UV燈的輻射光譜圖。

其他答案1：

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