UV固化之涂料应用介绍

UV LED固化解决方案被广泛应用于涂料行业。依瓦塔的UVLED固化光源具有运行成本低，系统功能性强，良好的工作环境。UV LED技术大大降低了能耗，并降低工件表面温度。由于造型小使机型结构紧凑，UV 紫外线输出功率均匀可增加产品速度。UV LED 固化涂料可用于木材与乙烯基、汽车、乐器、固定夹具等等。

UV涂料的兴起

UV涂料大约在30年前就开始在工业中使用，当初主要是因为能源危机而发展出的一种较低成本的涂料。在1970年代初期，由于工业界对UV涂料的认知贫乏，因此开始没有大量被接受。但随着各种光引发剂的开发，供应商无法再独占市场，UV涂料才逐渐被工业界所接受。

UV涂料的光合作用

当紫外线穿过含有光引发剂的UV涂料时，部分特定波长的光线会被引发剂吸收，被吸收的能量有下列的关系：A=ε1C(Beer-Lambert law)，其中A称为Absorbance，值越大表示有较大的吸收，它也可以表示为A=log，其中Io是光未被吸收前得光强度，而It为光穿过UV涂料后剩下的光强度。1为UV涂料的厚度，C是光引发剂的浓度，而ε则为molar extinction coefficient。ε值时每一个光引发剂的特性吸收值，ε值越大，表示该光引发剂对这特定波长光的吸收能力越强。Beer-Lambert law表示的意义为，光线穿过UV涂料层其光能量就逐渐减少，使得为每一层UV涂料的光引发剂被激发引起的反应性自由基或阳离子基也在逐渐变小，所以理论上每一层的硬化程度不一，物性也不一样。这也是为什么UV涂料的厚度不能太厚的原因。一般厚度不用0.5cm。若为特定需要须使用较厚涂抹，在配方调配上就要做些调整，同时UVLED光源也要能配合好。

UV固化前的四大注意事项

①照射时间

随着UVLED照射时间的增加，UV涂料（如物性，附着力）因固化反应而逐渐变高。但经过一段时间，因照射引起的分子老化或体积过度收缩，UV物性变差。所以使用上要特别注意，UVLED照射时间不能果断，但过长也不好。

②了解被涂装材质

被涂装材质的表面清理（如油渍，水渍……等）、表面粗糙度、以及底漆干燥度，都会影响UV涂料的附着能力。

除了表面性质外，素材材质也很重要，部分塑料材料常加入抗紫外线吸收剂，以增加塑料的抗老化性，但添加剂在某种程度下会被UV光吸收，造成UV固化不良或甚至没有固化。

③了解使用的UV配方特性

在UV固化中厚度是一个重要的变数，有时同种材质的喷涂，会有不同的效果。因为UV涂料在调配适用于不用厚度时的配方常常不同，有时适用于较薄厚度的产品，不能用于较厚，反之亦同。

④光能量的测量

UVLED光源在使用中除了放出的能量会逐渐降低外，也有可能因灯珠表面污染，以及反射罩表面被异物或挥发性涂料污染而降低能量输出。不明的原因也可能时光的能量出现性能不佳。为了硬化条件的均一性，应定期检测UVLED照射器的光能量，UVLED检测设备的校正也因以一年一次为佳。

UV涂料喷涂后常会出现的状况，分析及解决办法

① 流挂

流挂现象是在喷涂后UV照射均化阶段容易初心的一类弊病，在垂直涂装中易流挂，它的形状像小水珠一样沿着边角垂直流淌，形成的表面缺陷。

原因分析：

原漆的粘度太低、工件离喷枪距离太近涂抹过厚，产线速度太慢是造成流挂的主要原因。

★ 解决方法：

增强UV涂料粘度、增加固含量，增强溶剂挥发速度，调整喷枪距离和出油量、调整产线速度、降低涂装厚度和照射时间。

② 针孔

面漆上的气泡行如麻点、中间有小孔、像针扎一样密密麻麻的凹于涂层表面。

原因分析：

面漆喷得太厚（特别是施工粘度偏高，容易造成面漆喷得太厚），气温急剧下降，助剂或溶剂配比不合理是造成针孔的主要原因。

★ 解决方法：

增加原油比例以降低粘度，降低涂装厚度，增强外部温度或者给UV漆加热，放慢UV流水线速度都可以解决针孔问题

③ 雾光

高光UV面漆固化后有一层像雾一样的表面缺陷，这种问题再黑底上容易出现。

原因分析：

溶剂挥发太快、温度和湿度偏高是造成雾光的主要原因，容易挥发太快使UV涂料表面吸水、油水不混溶。

如果UV涂料溶解力太强或底漆耐溶性偏差，底漆未干透，也容易UV漆咬底漆，也容易造成失光。

★ 解决方法：

1.调整溶剂挥发速率。

2.将底漆烘干且适当降低涂装厚度，使底漆在短时间照射时相对会干的透一点。

④ 鱼眼

鱼眼又称凹陷，它一般呈现出圆形凹痕、边缘凸起、看上去就像鱼的眼镜。

原因分析：

工件表面和环境不干净，压缩空气不干净所造成。

★ 解决方法：

重新清洁待涂装的工件和环境、检查 压缩空气过滤系统是否正常。

UV涂料八大问题及解决方案

①附着力不佳

主要原因：

底漆硬度高，涂装后放置时间太长，干得太透，铝粉漆的铝粉含量偏高都是影响附着力的重要因素。

★ 解决方案：

1.调整底漆的硬度，增强底漆烘烤温度延长烘烤时间，铝粉含量要控制在合理的范围。

2.调整溶剂的溶解力和挥发速率，调整膜厚和UV灯功率。

②硬度

可能原因：

1.底漆硬度和涂膜厚度太厚

2.UV固化转化率要求UV固化时能量过小或过大。

3.UV固化时温度和时间不足（稀释剂未挥发）。

★ 解决方案：

1.整底漆硬度或烘烤时间缩短。

2.增加涂膜厚度，控制在30~40um。

3.增加UVLED光源的强度，但不宜太高。

4.调整固化温度和时间，是UV涂料中的溶剂充分释放后再进行紫外光固化。

③针孔和麻点的形成

外界可能因素：

环境中灰尘太多；

物件表面没有处理干净（灰尘、油污、静电等）；

底漆涂装工艺缺陷、细度不够或反粗。

涂装可能因素：

UV涂料过滤不干净或涂装时的湿润铺展性不够(银粉及珍珠容易出现)，易形成局部团聚，导致麻点产生。

喷涂粘度过高，一次涂膜太厚引起的针孔，底面的微小气泡上升的没有破裂。

★ 解决方案：

1.检查喷房内的落尘量

2.素材除油除静电

3.银粉漆控制在30微米以下，平衡底漆的膜厚、平整性和遮盖力。

4.控制稀释剂的溶解力和挥发速度，做到溶解力、挥发速率和咬底性的三方。

④固化发白

主要原因：

1.固化涂装环境湿度太高，曝光时表面凝结有水份。

2.底漆温度太高，底漆稀释剂挥发太快，挥发时水份落在底漆表面而泛白。

★ 解决方案：

1.涂装环境的湿度尽量控制在不高于80%；应在40%~70%，温度20℃~30℃。

2.降低溶剂的挥发速度，降低涂膜厚度。

⑤缩孔

主要原因：

1.被涂物表面有油污或表面有腊和灰尘，涂装是局部表面张力过低容易产生缩孔。

2.涂装时空压机有油或水混进了油漆中，引起缩孔。

3.涂料的表面张力过高，被涂物的表面能过低在涂装时也容易引起缩孔。

★ 解决方案：

1.检查空压机中的油水是否长时间未放。

2.检查油水过滤系统是否运转正常。

3.涂装前清洁被涂物的表面，除去表面油质，蜡和其他污渍。

⑥流平不良

主要原因：

1.稀释剂溶解力不够或挥发速率过快。

2.原油比例偏低，涂装粘度偏高导致流平不佳。

3.前置照射流平时间不足

★ 解决方案：

1.调整溶剂溶解力或挥发速率。

2.控制好原油稀释比例和涂装粘度。

3.前置时间拉长。

⑦开裂

主要原因：

1.配套底漆干燥时间不够。

2.曝光能量太高硬化收缩率太大。

3.涂膜太厚或曝光过程的温度偏高。

★ 解决方案：

1.底漆喷涂后要有足够的温度和干燥时间。

2.面漆稀释剂不能太强和挥发太慢。

3.控制涂膜厚度和曝光过程的温度。

⑧橘皮

主要原因：

1.底漆照射时间过短，UV涂料喷的过厚。

2.底漆干燥速度太慢。

3.涂装粘度太低

★ 解决方案：

1.增加照射时间，控制喷涂厚度。

2.增强底漆干燥速度。

3.更改慢干型稀释剂。