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UV金屬涂料概述與應(yīng)用

發(fā)布時間 2016-03-08

一、概述
金屬:當(dāng)今社會應(yīng)用最廣泛的材料,具有光澤、富有延展性、容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱等性質(zhì)的物質(zhì)。金屬之間的連結(jié)是金屬鍵,因此隨意更換位置都可再重新建立連結(jié),這也是金屬延展性良好的原因。

                 

金屬在自然界中廣泛存在,在生活中應(yīng)用極為普遍,是在現(xiàn)代工業(yè)中非常重要和應(yīng)用最多的一類物質(zhì)。
             
自然界中大多數(shù)的金屬易腐蝕,耐磨,抗刮性能較差。
解決方法

1、改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如制造成合金等);

2、在金屬表面覆蓋保護(hù)層(涂裝);

3、電化學(xué)保護(hù)法:外加電源的陰極保護(hù)法,犧牲陽極的陰極保護(hù)法;
4、緩蝕劑法:甲基苯駢三氮唑等。
涂裝的作用
1、裝飾作用
2、保護(hù)金屬表面
金屬涂料分類
  • 鋼材防銹

  • 金屬卷材

  • 印鐵制罐

  • 易拉罐加工

  • 金屬標(biāo)牌裝飾

  • 鋁合金門窗保護(hù)

  • 鋼管、管道涂裝保護(hù)等

二、卷材涂料
以卷鋼或卷鋁為基材而具有裝飾性和耐腐蝕性的涂料。
特點
涂裝后金屬材料能直接切割、彎曲、深沖、咬合等機械加工,具有優(yōu)良的附著力、保光、保色抗沖擊、抗腐蝕、抗彎折等性能。素材具有質(zhì)輕、性優(yōu)和廉價而獲得廣泛應(yīng)用,如建材、家電、汽車制造、船舶內(nèi)裝飾等領(lǐng)域。
熱固化溶劑型涂料

                     
卷材涂料涂裝工藝
根據(jù)涂裝次序和部位不同分為底漆、面漆和背面漆,一般金屬基材正面涂裝一道底漆和一道面漆,背面涂裝一道背面漆。
涂裝過程
表面化學(xué)處理----涂底漆----升溫固化----冷卻----涂面漆----升溫固化----冷卻
成膜過程
溶劑揮發(fā)熱固化成膜,固化溫度一般220-240℃,烘道長度40-50m,固化后還需冷卻才能進(jìn)行下一個程序。
傳統(tǒng)卷材涂料分類
一、底漆:
環(huán)氧底漆:1、氨基樹脂交聯(lián),2、封閉型聚氨酯交聯(lián)
特點:對底材和某些面漆附著力好,防腐優(yōu)良,抗化學(xué)性能好但柔韌性和耐候性稍差
聚酯底漆:1、氨基樹脂交聯(lián),2、封閉型聚氨酯交聯(lián)
特點:對金屬附著力好,適用性廣,但對高濕條件敏感
二、面漆:
聚酯面漆:1、氨基樹脂交聯(lián),2、封閉型聚氨酯交聯(lián)
特點:漆膜硬度和柔韌性平衡,金屬粘結(jié)力極好,較好的耐候性,成本低但涂層較?。ú荒艹^30微米)、耐水解性差。
有機硅聚酯面漆:與聚酯涂料類似
特點:耐高溫耐侯性好,耐水解性較好
有機氟聚酯面漆:與聚酯涂料類似。
特點:耐候性好,化學(xué)穩(wěn)定性高,保色性好。
丙烯酸樹脂類:單組份、雙組分
目前卷剛主要用聚酯類,卷鋁薄板用丙烯酸、厚板用聚酯類。
傳統(tǒng)卷材涂料缺點
由于固化溫度較高,并且固化后還需降溫冷卻,所以污染嚴(yán)重,能耗高、效率低、成本較高。
UV卷材涂料特點
可以室溫固化,降低能耗,節(jié)約成本,固化速率快,生產(chǎn)效率高,無溶劑排放,無需烘道和冷卻帶,減少場地面積。
UV卷材涂料核心問題---附著力
UV涂料在金屬表面的附著力差的原因:
1、金屬基材表面非常致密,UV涂料很難滲透吸收,有效的接觸面積較小
2、UV涂料固化速度快,體積收縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力不能釋放,從而反作用于膜層對金屬基材的粘附力,使附著力下降
3、金屬表面很容易被油膩沾污,不利于附著力
UV卷材涂料附著力解決方法
物理方法:
1、溶劑清洗表面
2、表面砂光
化學(xué)方法:
1、聚合物或活性稀釋劑與金屬表面形成氫鍵
2、選擇體積收縮小的低聚物和活性稀釋劑
3、添加附著力促進(jìn)劑,磷酸酯丙烯酸酯,硅烷偶聯(lián)劑、硫醇、含羧基的單體或低聚物
4、使用陽離子光固化體系
5、配方中添加大分子量樹脂降低體系收縮
UV卷材涂料目前存在的問題

  • 色漆固化與附著力

  • 體系中含有光引發(fā)劑,影響耐候性

  • 主要用于底漆和背面漆

  • 成本較高

  • 氧阻聚現(xiàn)象

三、UV印鐵制罐涂料

馬口鐵:起源于波希米亞,是指兩面鍍有商業(yè)純錫的冷軋低碳薄鋼板。名字起源:有人認(rèn)為由于當(dāng)時制造罐頭用的鍍錫薄板是從澳門(英文名Macao可讀作馬口)進(jìn)口的,所以叫“馬口鐵”。另一說法是中國過去用這種鍍錫薄板制造煤油燈的燈頭,形如馬口,所以叫“馬口鐵”。目前正式文件不再使用“馬口鐵”這個名稱。

               


錫的作用:主要起防止腐蝕與生銹的作用。它將鋼的強度和成型性與錫的耐蝕性、錫焊性和美觀的外表結(jié)合于一種材料之中,具有耐腐蝕、無毒、強度高、延展性好的特性。全世界每年產(chǎn)錫三分之一以上用來制造馬口鐵,其中大部分用于罐頭食品業(yè)。馬口鐵包裝容器強度高、成型性好、對產(chǎn)品的兼容性強等許多優(yōu)點已經(jīng)為其在國際市場上樹立了良好的“口碑”。所以,各國都普遍重視這一種包裝容器,是世界上用量最大的一種金屬包裝板材。
馬口鐵的應(yīng)用非常的廣泛,馬口鐵的不透光性和良好的密封性提供內(nèi)容物在物理及化學(xué)性質(zhì)上很好的保護(hù)。
用途:

  • 食品罐頭

  • 飲料罐

  • 油脂罐

  • 化學(xué)品罐

  • 噴霧罐

  • 干雜罐

馬口鐵涂裝
涂裝方式:內(nèi)涂、附著底漆(白可丁)、印刷油墨、印刷光油
內(nèi)涂:水性烤漆
附著底漆:聚酯烤漆
印刷油墨:部分UV油墨
印刷光油:大部分烤漆、少部分UV光油
 
1、內(nèi)涂
作用:有效防止內(nèi)容物受到化學(xué)及生物性的污染、降低漏罐的可能性,保護(hù)食物原有的風(fēng)味顏色,延長保存時間并使內(nèi)容物易于從容器里倒出。
組成:一般是水性丙烯酸烤漆,固化劑氨基樹脂
目前被國外公司壟斷,主要有三家:立邦、威士伯、PPG。
 
2、附著底漆(白可?。?/STRONG>
作用:提高馬口鐵表面附著力作用,使油墨能牢固吸附在鐵面上,使馬口鐵在彎曲、沖擊、拉伸、卷邊等加工成型時,油墨涂層不易受損掉下。因此,作為涂料時要求對金屬表面有很好的濕潤吸附性能,干燥成膜后有很高的抗機械強度。
組成:聚酯烤漆;固含一般在65%;涂布量8-12g/cm2(干膜);烘烤條件:180℃約30min
 
3、印刷油墨
優(yōu)點
a.降低成本:UV印鐵油墨能降低生產(chǎn)成本,節(jié)約能源
b.提高印刷速度,傳統(tǒng)印鐵油墨需要烘干,印刷6色產(chǎn)品時,如果使用雙色印刷機,則需要經(jīng)過3次烘干。使用UV印鐵技術(shù)后,節(jié)省下的烘干時間可以大大提高生產(chǎn)效率,縮短了生產(chǎn)周期
c.綠色環(huán)保:環(huán)保性是UV印鐵油墨的突出優(yōu)勢,因為UV油墨中沒有揮發(fā)性物質(zhì)
缺點
UV印鐵油墨的價格相對高一些;UV印鐵油墨保存期較短。
 
4、印刷光油
傳統(tǒng)的涂料上光工藝需要經(jīng)過溫度為140~210℃、長約30m的軌道式烘房進(jìn)行烘干。烘房由3個階段組成,即升溫區(qū)、恒溫區(qū)和冷卻區(qū)。冷卻區(qū)的功能是使已烘干的印鐵產(chǎn)品得到充分的冷卻,一旦冷卻不夠,馬口鐵堆放時漆膜極易被劃傷,而且堆垛后容易發(fā)生粘片現(xiàn)象。UV光油目前應(yīng)用困難的原因主要是成本和技術(shù)上的原因。涂膜性能要求:良好的附著力和機械加工性能,高光澤、高硬度,優(yōu)異的表面滑爽性能。

 

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