紫外线固化粉的工艺和优势
快速回答: 引发剂的选择通常取决于灯管的匹配度、固化深度、黄变程度,以及最终的薄膜在实际基材上是否仍然能够正常发挥性能。最佳的配方组合很少是单一最便宜的等级。
中密度纤维板易于加工,表面均匀一致。天然木材也可以进行粉末喷涂,但表面可能不均匀。由于天然木材中树脂和水分含量的变化,可能会出现放气和针孔问题。
天然木材的密度、纤维、树脂和含水率因木材种类而异,此外还受到生长地点的影响,即使树种相同,每棵树也不尽相同。
由于粉末涂料工艺使用热量来熔化粉末,即使在较低的温度下和较短的暴露时间内,热量也会在天然木材中引起无法控制的反应。因此,在天然木材上涂刷粉末涂料时,要获得均匀的表面尤其困难。中密度纤维板的紫外线固化粉末涂料能产生更一致、更美观的表面。
UV-curable powder coatings are produced by combining resins, pigments, high performance additives and photoinitiators. Photoinitiators such as 光引发剂 TMO 和 光引发剂TPO-L are key components because they absorb high-intensity UV light and generate and activate free radicals to crosslink the coating. Curing is the cross-linking of the entire coating at the molecular level and is an instantaneous curing stage. “As soon as the photoinitiator is exposed to UV light, crosslinking occurs and the coating cures immediately,” said Lonchak.
添加剂通过改善或调整特定性能来增强涂层表面的效果,如抗刮擦性、光泽度和质感。颜料可产生颜色和不透明度。
紫外线固化粉末涂料的生产方式与热固性粉末涂料相同,使用相同类型的设备--工艺包括混合、挤出、冷却、切片、研磨、分级、筛分和包装。
为了达到良好的固化效果,光引发剂的类型和用量必须与紫外线光源相匹配,包括紫外线能量剂量、强度和波长的适当组合。
用于粉末涂料紫外线固化的中压汞蒸气紫外线灯有多种类型。汞灯("H "灯)提供短波长(220-320 纳米)紫外线能量,适用于清漆和透明涂层应用。掺铁汞灯("D "灯)提供较长波长(320-400 纳米)的能量,有助于低颜料含量体系的固化。掺镓汞灯("V "灯泡)在长波长(405-440 nm)下有很强的能量输出,是高颜料体系的主要固化设备。长波长能量可穿透较厚的涂层以及紫外线固化粉末涂料的颜料体系。
中密度纤维板初始工件在粉末喷涂过程中进行紫外线固化
紫外线固化粉末涂料的工艺流程非常快。"Loncic 解释说:"只需 20 分钟的单一步骤,就能将最初的中密度纤维板部件变成成品部件,然后就可以包装和装运了。
首先,将工件挂在生产线上,然后通过喷射压缩空气清除工序中残留的粉尘颗粒。粉末喷涂前通常不再需要进行表面打磨。接下来,将中密度纤维板工件放入低温预热炉中加热一分钟。"Loncic 补充说:"这样可以在喷漆前让板材通风,并将中密度纤维板中的水分带到表面,使板材具有导电性,以保持粉末涂层。
然后,使用自动喷枪系统对紫外线固化粉末涂料进行静电喷涂。然后,粉末在低温烘箱中再熔化或胶化一分钟。熔化后,工件在紫外线照射下立即凝固。在不到 20 分钟的时间内,工件就能完全加工完成,并准备好包装和运送给客户。
紫外线固化粉末涂料是 20 多年前开发的一种热固化粉末涂料的替代品。热固化需要高温(约 400°F/204°C),需要 10-30 分钟或更长时间才能完成。加工时间较长,在下一步加工之前还需要额外的冷却时间。
正如 Lonchak 指出的那样,紫外线固化与热固化相比,主要优势在于时间和温度方面。紫外线固化粉末涂料和热固化粉末涂料的静电粉末涂料工艺完全相同,但熔融/流动和固化过程是两者在功能上的重要区别。
紫外线固化过程是瞬间完成的。在紫外线固化之前,只需要在 220-240°F (104-116°C)的温度下进行一分钟的短暂预热,以熔化/流平粉末涂料。这样做的好处是大大缩短了工艺时间,降低了整体温度,使紫外线固化粉末涂料工艺在中密度纤维板制造中变得非常重要。"过高的温度和暴露时间会导致板材开裂和其他缺陷,"Lonczak 指出。
粉末涂料会带来一些挑战,但 DVUV 已经掌握了克服这些挑战的措施和方法。湿度和温度的变化会影响工艺的成功与否,但在温度可调的工厂内进行工艺控制就能轻松解决这一问题。加湿器可确保中密度纤维板在粉末喷涂前保持正确的湿度。
DVUV 在首次运行时进行参数设置和测试,也可确保生产出稳定一致的产品。DVUV 每个环节的操作都是根据客户对工件的参数要求定制的。"Loncic 总结说:"生产线速度、喷枪距离和工艺温度都是不同的,并根据我们运行的每个项目进行修正。
除了在运行过程中进行检查以确保质量外,生产团队还同时设置了调试步骤。对成品工件进行质量控制,包括一系列破坏性和非破坏性测试:
与标准件相比,对工件表面进行目视检查
扭矩测厚仪测试(测量涂层厚度)
光泽阅读
MEK 耐溶剂性测试
"当出现质量或工艺问题时,我们的生产团队还制定了预防性维护、可追溯性分析和纠正行动计划"。
DVUV 的粉末涂层中密度纤维板前景光明。各国政府和监管机构正在限制或取消溶剂型液体涂料的使用。
水性液体涂料很难用于中密度纤维板,因此紫外线固化粉末涂料是中密度纤维板的理想加工解决方案。
紫外线固化粉末涂料不含溶剂、无毒、不含挥发性有机化合物 (VOC) 或有害空气污染物。生产操作无需特别许可。
光引发剂相关项目的实用选择路线
当技术买家或配方师筛选光引发剂时,最有用的决策框架通常是固化质量加上应用契合度:哪种包装能够可靠固化,保持可接受的外观,并且在实际工艺的灯光、膜厚和基材条件下仍然有效。
- 先将包装盒与灯匹配: 汞灯、紫外LED和可见光系统可能对同一种光引发剂的排序差异很大。
- 分别检查深度固化和表面固化: 表面感觉干涩的电影,内里可能仍然很虚弱。
- 平衡发黄与反应性: 最强的深度固化路线并非总是最佳的商业选择,如果颜色或迁移风险变得不可接受。
- 将最终公式作为基准: 颜料含量、单体包装和成膜厚度都会改变同一种引发剂的表观排名。
推荐的产品参考
- CHLUMINIT TPO-L: 适用于 LED 型紫外系统的强效低黄变参考标准。
- CHLUMINIT 819: 当配方需要更强的吸收和更深层的固化支持时很有用。
- CHLUMINIT 184: 在许多紫外线固化系统中,自由基是快速表面固化的经典基准。
- CHLUMINIT TMO: 在讨论降低黄化程度或TPO替代率时,这是一个很有价值的比较点。
买家和配方师的常见问题解答
为什么混合光引发剂组分如此常见?
因为一个产品可能能很好地控制发黄或灯具配合,而另一个产品可能改善固化深度或线速度性能,所以全面的配套方案通常比任何单一等级的产品都要好。
不完全固化是否总是需要通过增加引发剂来解决?
不一定。真正的限制可能是灯、薄膜厚度、颜料着色或其余的反应体系,而不是简单的剂量不足。
