玻璃纤维绝缘材料光固化涂料研究

玻璃纤维绝缘材料光固化涂料研究

帅以敏广州瀚东贸易有限公司实验室摘要：研究玻璃纤维绝缘材料光固化涂料配方设计。解决基材表面附着，横向纵向拉伸，涂层表面干燥性，柔韧性与漆膜表面滑爽的问题。对比国内外树脂生产商，设计出适合基材表面涂装，并且能满足漆膜各方面性能的配方。体系中以Bayer直链不饱和，双官能脂肪族聚氨脂丙烯酸LPWDJ4529，氨改性聚醚型丙烯酸脂UAVPLS2299为最佳。

关键词：光固化树脂，附着力，横向纵向拉伸，表面干燥，柔韧性，配方设计。

0引言

光固化涂料相对溶剂自干，双组份型涂料具有固化速度快，溶剂释放少，生产效率高，交联度高，耐油污耐化学腐蚀强等特点。现在已经越来越广泛应用应用于电子产品，汽车工业，路面标识，航空航天等科学技术领域，并被称为21世纪最具环境友好材料之一。但是光固化涂料反应速度快，交联密度大等特点，要想获得柔韧性好，拉伸强度高的涂层，无疑对树脂分子设计和涂料配方设计提出一个难题。随着科学技术的发展，高分子改进技术的提升，国内外UV树脂生产商合成出具有高柔韧性，高弹性的产品，适用特殊环境下具有特殊涂装要求的基材。本文针对玻璃纤维绝缘材料为基材，设计出附着力好，干燥速度快，手感滑爽，表面固化好，高柔韧，高弹性的涂料配方。

1实验

1.1原料及仪器

本实验所采用的主要原料及仪器如表1，表2所示

表1

名称 产地 树脂 Bayer 长兴化学工业股份有限公司 三木化学工业股份有限公司 流平剂 Tego 消光粉 Degussa 蜡浆 德谦化学有限公司 引发剂 Ciba 表2

名称 型号 生产厂家 涂-4粘度杯 上海吉昌地质仪器有限公司 转子黏度计 NDJ-1 上海跃华仪器厂 电子搅拌计 IKA 广州标格达实验仪器有限公司 电子天平 TC3K 广州标格达实验仪器有限公司 UV光固化机 RW-UVA201-20 广州标格达实验仪器有限公司 漆膜柔韧性测试仪 QTX 广州标格达实验仪器有限公司



1.2涂料制备

测试配方制备：

配方1：将树脂，引发剂用实验电子天平准确称量，分别添加到电子式搅拌机料筒中，低速分散2-5min,无结块中速分散3-5min,分散均匀后，用丁酯调整漆液黏度800cps.

配方2:将树脂，胺改性树脂用实验电子天平准确称量，分别添加到电子式搅拌机料筒中，低速分散2-5min,无结块，将用少量丁酯溶好的引发剂准确添加到料筒中，中速分散3-5min,分散均匀后，用丁酯调整漆液黏度800cps.

配方3：将树脂，胺改性树脂用实验电子天平准确称量，分别添加到电子式搅拌机料筒中，低速分散2-5min,无结块，将手感蜡浆，消光粉准确添加到料筒中，分散均匀后，将用少量丁酯溶好的引发剂准确添加到料筒中，中速分散3-5min,分散均匀后，用丁酯调整漆液黏度800cps.

配方4：将树脂，胺改性树脂用实验电子天平准确称量，分别添加到电子式搅拌机料筒中，低速分散2-5min,无结块，将手感蜡浆，消光粉准确添加到料筒中，分散均匀后，将用少量丁酯溶好的引发剂准确添加到料筒中，中速分散3-5min,分散均匀后，准确添加平滑和流平剂，低速分散1-2min,用丁酯调整漆液黏度800cps.

1.3涂装工艺

制备所需测试的配方，用挤出包附的方法均匀在玻璃绝缘材料上制备厚50um涂层，预流平3-5min，60℃烘道中加热1-2min,使丁酯完全挥发，经过800mj/cm2的实验室用紫外线UV光固化机曝光，待产品冷却后测试产品柔韧性，附着力，横向纵向拉伸，滑度。



配方1

组份 名称 质量份 树脂 聚氨酯丙烯酸酯 100 引发剂 1173 3 溶剂 IBAC 10

配方2

组份 名称 用量 树脂 BayerLPWDJ4529 80 胺改性丙烯酸树脂 20 引发剂 1173 3 BP 2 溶剂 IBAC 7 配方3

组份 名称 质量份1 质量份2 质量份3 质量份4 质量份5 质量份6 树脂 BayerLPWDJ4529 80 80 80 80 80 80 BayerUAVPLS2299 20 20 20 20 20 20 蜡浆 德谦2310 1 1 1 1 2 3 引发剂 1173 3 3 3 3 3 3 BP 2 2 2 2 2 2 消光粉 DeggussaOK-500 0 1 2 3 3 3 溶剂 IBAC 10 12 15 16 17 20



配方4

组份 名称 质量份1 质量份2 质量份3 树脂 BayerLPWDJ4529 80 80 80 BayerUAVPLS2299 20 20 20 蜡浆 德谦2310 1 1 1 引发剂 1173 3 3 3 BP 2 2 2 消光粉 DeggussaOK-500 3 3 3 流平剂 TEGO410 0.1 0.2 0.3 溶剂 IBAC 16 16 16

2结果分析

2.1附着力树脂对配方体系的影响

聚氨酯丙烯酸酯，主要提供固化膜良好的柔韧性和一定的粘附力，环氧丙烯酸酯提供硬度，快速固化性能和良好的附着性能，但其过高的脆性又限制它的大量使用。聚酯丙烯酸，因其结构脆性大，在此体系并未考虑。

目前生产聚氨酯丙烯酸酯厂商，本文仅对市场常用的三家树脂进行测试，附着力测试结果，见图1。结果表明Bayer公司生产直链不饱和双官能脂肪聚氨酯丙烯酸LPWDJ4529在基材上良好的柔韧性和附着力优于其他同类公司产品。图1

测试树脂 附着力 柔韧性 拜耳LPWDJ4529 5B 0级 长兴61xx 4B 0级 三木MU 5B 1级 2.2胺改性树脂对涂层表干的影响

聚氨酯丙烯酸酯LPWDJ4529固化成膜后，自身官能度低，反应程度低的原因，表面干燥存在一定程度的缺陷。选择长兴化学工业股份有限公司，胺改性聚醚丙烯酸酯64xx，Bayer公司胺改性聚氨酯丙烯酸酯UAVPLS2299,对比实验见图2，发现UAVPLS2299其粘度低，流平性优异，表面干燥好。

图2

测试树脂 表干时间 流平性 黏度 拜耳UAVPLS2299 3-4s 优异 800cps 长兴64xx 5-6s 良好 1000cps

2.3蜡浆和消光粉对漆膜表面滑爽的影响

蜡浆特殊的分子结构决定其表面非常湿滑的感觉，消光粉主要作用消光作用，根据它物理相沉积的特点。使得漆膜表面干爽的特点，对德谦化学有限公司蜡浆2310。Degussa公司消光粉OK-500增加量作出设定，见图3。





2.4流平剂对漆膜表面平滑的影响

流平剂作为改善漆膜成膜缩孔，油窝等问题的功能助剂。采用TEGO410进一步提高涂料表面流平效果，设定最佳添加比例，见图4。





3结语

通过对玻璃纤维绝缘材料光固化涂料的研究,发现最佳的配方设计,涂料表面具有良好的附着力,优异的表面干燥性能和横向纵向拉伸性能,良好的手感,优良的流平性。



参考文献

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