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水溶性LED光扩散涂料主要配方原料的选型与应用

作者:不详来源:中国防腐涂料网浏览:

通过分析各种水溶性成膜树脂在试制过程中发现的性能差异,以及多种光扩散剂在涂料中的使用效果,对配制直管型玻璃LED灯光扩散涂料的成膜树脂与光扩散剂的选型与应用进行研究。

玻璃管LED灯对光扩散涂层的均匀性、透光率、雾度、安全性、附着力、稳定性、无污染、价格等要求很高,满足这些要求须从树脂和光扩散剂的选择及制造工艺等多方面进行研究。水性LED光扩散涂料的应用避免了低有机挥发物(VOC)排放的环境污染,使用安全方便,在直管形玻璃LED灯的大规模开发推动下得以迅速发展。

1.水溶性成膜树脂的选用

符合设备工艺要求的膜树脂是无害化水性光扩散涂层技术的关键。目前,可用作LED灯光扩散涂层的成膜树脂有水性醇酸树脂、水性聚丙烯酸树脂、水性聚氨酯树脂等[1]。这3类树脂可单独成膜,或按一定比例联合使用,以避免单独使用某类树脂时的性能缺陷。以下对这3类水溶性成膜树脂的性能差异分别进行阐述。

1.1水性醇酸树脂——最先开发的成膜剂

水性醇酸树脂是较早开发的水性涂料,其成膜机理与传统溶剂型醇酸树脂类似,通过不饱和脂肪酸氧化交联固化成膜,无须添加助溶剂(成膜助剂),不含挥发性有机物。此外,水性醇酸树脂对光扩散剂的润湿性好,承载力强,具有良好的渗透性、流平性及丰满度,易于涂覆,涂层效果较好。但其聚合物链较易水解,涂膜耐久性差,燃点时间太长则会轻微变色。然而树脂自乳化后通过丙烯酸或聚氨脂改性,耐久性获得改善则可用于光扩散层。

1.2水性聚丙烯酸树脂——目前最理想的成膜剂

水性丙烯酸树脂包括丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体及丙烯酸树脂水溶液3大类。用作水扩散涂层的水性聚丙烯酸树脂就是其中的乳液类,根据单体组成通常分为纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、叔醋(叔碳酸酯-醋酸乙烯酯)乳液、叔丙(叔碳酸酯-丙烯酸酯)乳液、氟碳乳液、氟丙乳液等。丙烯酸树脂乳液干燥速度快、硬度高、成本低、耐候性(燃点不易变色)好,且用于LED灯光扩散涂层时避免了成膜性较差、光泽低、不耐溶剂和热黏冷脆等缺点。综合性能及性价比,水性聚丙烯酸树脂是当前最理想的光扩散涂层成膜剂。

1.3水溶性聚氨酯树脂——高端涂层的首选

水性聚氨酯涂料利用水性聚氨酯树脂,以水为介质进行配置,具有毒性小,不易燃烧、不污染环境、节能、安全等优点,其涂层硬度高,附着力强、柔韧性好。单组分的聚氨酯涂料聚合物相对分子量较大,成膜过程中不发生交联反应,使用方便。双组分水性聚氨酯涂料在使用前须将两者混合,成膜过程中发生交联反应,涂膜性能更好。但是,这种树脂大部分产自国外,成本较高,性价比不理想,仅用于部分高端产品。

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