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延长UV固化涂层黄变时间主要有以下几种方法:
优化材料选择
更换耐黄变性能高的UV树脂:选择具有优异耐候性的树脂(如脂肪族聚氨酯丙烯酸酯),其分子结构中不含易氧化的不饱和双键,可显著降低黄变风险。例如,采用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的涂层在户外使用1年后,Δb值(黄变指数)可控制在0.5以下,而芳香族聚氨酯丙烯酸酯的Δb值可能升至2.0以上。
使用高效光引发剂:避免使用易引发黄变的光引发剂(如安息香双甲醚),改用单边芳基结构的酮类光引发剂(如Irgacure 184),其黄变倾向较小,且能确保固化效率。
添加耐黄变助剂:在配方中加入抗氧剂(如受阻酚类)和紫外线吸收剂(如苯并三唑类),可有效延缓黄变。例如,添加0.5%的紫外线吸收剂UV-327,可使涂层在紫外线照射下的黄变速率降低40%。
严格控制固化条件
调整光照强度与时间:根据涂层厚度和材料特性,优化光照强度(如50-100mW/cm²)和固化时间(如10-30秒),避免过度固化导致自由基碎片生成。例如,光照强度从100mW/cm²提升至150mW/cm²时,黄变风险增加30%,需严格控制参数匹配性。
匹配固化波长:选择与涂层吸收峰匹配的UV光源波长(如365nm或395nm),确保光引发剂充分吸收能量,减少残留未反应成分。例如,使用365nm波长固化脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,可实现95%以上的固化率,显著降低黄变风险。
改善储存与使用环境
避光防潮储存:将涂层材料存放在阴凉、干燥、避光的环境中,避免长时间暴露于高温(如>40℃)和高湿(如>70%RH)条件,减少水解和氧化反应。例如,在40℃/85%RH环境下老化500小时后,涂层的Δb值可能从0.3升至2.1,需严格控制储存条件。
避免机械应力与化学侵蚀:减少涂层表面受到的摩擦、刮擦或酸碱侵蚀,防止表面结构破坏加速黄变。例如,酸性环境可使涂层Δb值在24小时内上升0.5,需避免接触腐蚀性物质。
优化配方与工艺设计
降低配方粘度:通过调整单体和齐聚体的比例,控制配方粘度在500-2000cPs范围内,确保固化过程中氧气扩散均匀,减少因局部缺氧导致的固化不完全和黄变。例如,高粘度配方(>3000cPs)可能导致固化缺陷,增加黄变风险。
添加光稳定剂:在配方中加入光稳定剂,其可在UV固化过程中与光引发剂反应生成有效的光稳定成分,提高涂层在日光暴晒下的抗黄变能力。例如,添加1%的古德UC-2300,可使涂层在户外使用1年后的Δb值控制在0.8以下。