目前用于装饰的玻璃涂料主要是溶剂型的自干漆和烤漆 , 存在溶剂挥发 , 污染严重 , 且固化时间长的缺点。紫外光固化涂料具有固化速率快、能耗低、污染低等优点 , 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 [ 1 ] 。本文研制的光固化玻璃涂料使用聚氨酯丙烯酸酯作为预聚物 , 配合单体 , 通过配方优化 , 得到性能优良的光固化玻璃涂料。1 实验部分 1. 1 原材料及仪器设备 实验所用的预聚物聚氨酯丙烯酸酯、三缩丙二醇二丙烯酸酯 ( TPGDA) 、己二醇二丙烯酸酯 (HDDA) 、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 (TMPTA) 、光引发剂 1173, 均为东莞贸桥公司提供。2 kW 高压汞灯 , 市售 ; 0 ～ 100 μ m 湿膜制备器 , 上海现代环境工程有限公司出品。1. 2 涂膜的制备 将聚氨酯丙烯酸酯、稀释单体、光引发剂和其他助剂按一定比例混合 , 用分散机分散均匀。选用 100 mm × 50 mm × 2 mm 的玻璃试片 , 先用乙酸乙酯清洗玻璃表面 , 然后用湿膜制备器涂布在试片上 , 膜厚约为 100 μ m 。用 2 kW 的高压汞灯照射一定时间 , 使其固化成膜。由于玻璃表面非常光滑 , 一般涂料很难在其表面附着 , 必须添加合适的附着力促进剂 [ 4 ] 。如果涂料体系中没有添加附着力促进剂 , 无论怎么配比 , 固化后的涂膜附着力都非常差 , 划格后用粘胶带撕下时 , 漆膜全部脱离玻璃表面。所以选用合适的附着力促进剂就显得尤为重要。目前市场上的附着力促进剂主要有 3 大类。第一类为树脂类附着力促进剂 ; 第二类为硅烷偶联剂类附着力促进剂 ; 第三类为钛酸酯偶联剂类附着力促进剂。选用不同种类的附着力促进剂 , 添加量都为 0 1 5% 时 , 从表 3 可以看出硅烷类的效果明显优于其他两种。一般认为无机底材亲水的极性表面在环境中极容易吸附上一层水膜 , 当加有少量硅烷偶联剂的涂料 , 在涂布施工后 , 硅烷向涂料与底材的界面迁移 , 此时遇到无机表面的水分 , 可水解生成硅醇基 , 进而和玻璃表面上的羟基形成氢键或缩合成 Si — O — Si 共价键 [ 5 ] , 使漆膜能在玻璃表面产生优良的附着力。3 结 论 (1) 单体对体系的影响是非常重要的 , 在综合考虑附着力、固化速度、表面硬度等综合性能的前提下 , 确定预聚物与单体的配比为 7 ∶ 3 ( 质量比 ) 。(2) 选择合适的硅烷偶联剂和适当的添加量 , 可以大大提高漆膜在玻璃上的附着力。(3) 在固定的辐射距离条件下 , 通过实验 , 辐射时间以 30 s 为宜。(4) 红外光谱表明 , 聚氨酯丙烯酸酯涂料的固化机理为丙烯酸酯所含双键的自由基聚合反应。
