UVLED固體可固化涂層及UVLED機(jī)已開發(fā)出，并在市場上有銷售。該UVLED機(jī)器配備了一盞395nm的UVLED照射頭，涂料及機(jī)器使用與不同的場合，如乙烯基組合瓷磚（VCT）、硬木、層壓板、大理石、水磨石和混凝土等。 一些應(yīng)用如硬木、混凝土和水磨石地板也需要100％固體UVLED固化底漆，其涂層要耐刮擦和抗沖擊。

 

自1960年以來，地板固化行業(yè)開始采用紫外線固化。（甲基）丙烯酸酯化樹脂的能量固化雖說是一個成熟的方案，但仍在進(jìn)一步改進(jìn)中。與熱固化相比，UV固化涂料效率更高和能耗更低。市場上各種各樣的（甲基）丙烯酸酯可以滿足所需要的各種性能要求，如堅硬度、耐刮擦性以及柔軟耐用性。

 

十多年來，一個新興的UV固化新領(lǐng)域開始形成——UVLED固化。 隨著LED行業(yè)近期飛速的發(fā)展，使得生產(chǎn)高能量UVLED成為可能。

 

就像UV技術(shù)被接受的最初幾年一樣，UVLED首先在圖形和UV印刷行業(yè)中找到了它的地盤。市場上銷售的UVLED的功率和效率不斷提高，使其成為其他UV涂料以及UV粘合劑的替代品。

 

UVLED技術(shù)優(yōu)于UV中壓汞燈技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是工作溫度低、壽命長、維護(hù)成本低，無臭氧和無汞。另外， 工作溫度低和發(fā)熱量少可以在熱敏性非常好的基材上固化UV涂層。UVLED機(jī)器的小巧緊湊尺寸允許將其移動到涂層表面。

 

UV固化已經(jīng)在木材、混凝土和VCT地板涂料中應(yīng)用。UV涂層在輻照后立即完全固化，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，這是UV固化涂層的巨大優(yōu)勢。

 

傳統(tǒng)的中壓汞燈在紫外線區(qū)域發(fā)出多種輻射，含UVC、UVB和UVA。這種光譜寬度可供各種各樣的光引發(fā)劑選擇。但在汞燈固化現(xiàn)場需要對紫外線固化機(jī)及附近人員采取嚴(yán)格的安全措施，UVLED燈卻不用。UVLED燈固化時非常接近基板表面，從而減少散光且不含UVC波段，不產(chǎn)生臭氧。這使得該技術(shù)非常適合于公共場地固化。因此，業(yè)主不必關(guān)閉整個場地就可以將該固化的地板固化好。這意味著涂裝地板的工作不必在下班時間完成。這對于全天候開放的倉庫或商店也非常有用。

 

目前可用的UVLED在光譜的UVA區(qū)域中具有窄（幾乎單色）發(fā)射帶。在環(huán)境條件下，需要高能UV輻射（如UVC）來有效固化標(biāo)準(zhǔn)UV涂層。這里的環(huán)境條件定義為氧濃度等于或高于20％體積的氧的存在可以轉(zhuǎn)化為18kPa的氧分壓。在這些條件下，即使使用UVA吸收引發(fā)劑，大多數(shù)現(xiàn)有的UV固化涂料在UVLED光下仍不能充分固化。涂層表面沒有完全固化，即由于氧氣抑制效應(yīng)存在而在UV曝光后仍保持粘性。即使在使用汞蒸氣紫外燈時，為了正確固化UV涂料組合物而使用氮?dú)飧采w層的慣例也是習(xí)慣的。特別是如果需要高刮擦性或耐磨性時，這是慣常的。也可以使用抗氧化劑來降低氧抑制效應(yīng)，如硫醇、亞磷酸鹽、胺和硼酸鹽。在這項工作中，已經(jīng)研究了阻止氧氣抑制的添加劑如多官能硫醇，還開發(fā)了完全無氧清除劑配方。

 

環(huán)保機(jī)構(gòu)（EPA）的VOC法規(guī)每年都越來越嚴(yán)格，尤其是室內(nèi)涂料/油漆。 因此，需要可以在環(huán)境條件下用UVLED光固化機(jī)的100％固體或水基涂料。

 

本文的目的是描述符合EPA的UVLED可固化涂料配方。所有描述的涂料都具有低粘度，并且在環(huán)境條件下可以用UVLED光進(jìn)行有效固化。固化涂料的性能（劃痕、磨損、抗沖擊性）與傳統(tǒng)固化UV涂料的性能相比，并且在某些情況下還高于它。

 

Kegel LLC是一家開發(fā)產(chǎn)品、程序和系統(tǒng)以增強(qiáng)保齡球運(yùn)動的公司。其涂層研究是為合成保齡球道涂層。保齡球道受到非常高的刮擦、磨損和沖擊力。傳統(tǒng)的保齡球重8-16磅，在一天內(nèi)超過一百次，每年上千次。美國保齡球聯(lián)合會（USBC）要求木質(zhì)球道每年重新鋪設(shè)一次，以滿足球道靈活性要求。目前大多數(shù)保齡球道都是用高壓裝飾層壓板（HDPL）制成的。三聚氰胺甲醛樹脂和酚醛樹脂是HDPL的主要成分。作為最硬塑料之一的三聚氰胺甲醛樹脂通常用于HDPL的表面保護(hù)層。經(jīng)過幾年使用后，HDPL球道會磨損。因為比較昂貴，這些球道通常不會重新鋪設(shè)。一種非常堅硬且耐劃傷和抗沖擊的涂層可以延長HDPL球道的使用壽命。此文的重點(diǎn)是指這種涂層。

 

盡管在本項目開始時，所提供的涂層被設(shè)計成一個合成的保齡球道，但涂層已成功轉(zhuǎn)移到許多其他需要耐劃傷、耐磨和耐沖擊的清漆或著色涂層的基材上。 這種基材包括但不限于混凝土、木材、乙烯基瓷磚、水磨石和大理石。包括硬木、混凝土和水磨石地坪在內(nèi)的一些應(yīng)用需要100％固含量的UV、LED可固化底漆。 該涂層不含除氧劑，如胺和硫醇。 該配方具有低粘度，可在環(huán)境溫度下使用。 由此產(chǎn)生的涂層非常堅固、耐刮擦和耐沖擊。 涂料配方氣味低，無VOC。

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