有机硅UV树脂分类及对比


有机硅UV树脂,化学名称为光固化有机聚硅氧烷;

兼具有机硅的优异性能及光固化高效、节能的特点;

本文详细介绍了其固化机理、分类对比、及产品信息。

有机聚硅氧烷

第一个工业应用的元素高分子,广泛用于电工与电子、化工、航天、医疗等几十个领域;

低表面张力、耐高低温、耐辐射、耐氧化、高透气、耐候、脱模、憎水以及生理惰性等;

光固化有机聚硅氧烷兼具有机硅材料的优异性能及光固化技术高效、节能的特点而备受青睐。

固化机理(自由基vs阳离子)

固化机理 固化速率 体积收缩 附着力 氧阻聚 稳定性 成本 光敏基团
自由基体系 较快 较大 明显 较好 丙烯酸醋基、丙烯酷胺基
阳离子体系 较慢 较小 无影响 较差 较高 环氧基、乙烯基醚、苯乙烯基

自由基有机硅光固化体系的研究比较多, 但缺点明显,固化需氮气保护,工艺复杂;

阳离子有机硅光固化体系近年来发展迅速,但引发剂价格昂贵, 受环境水汽影响明显。

有机硅UV树脂分类(5大类)

1、硫醇-烯烃官能化聚硅氧烷

该体系光响应速度快, 不受氧阻聚干扰, 可形成柔软富有弹性的固化膜 。但该体系硫醇具有强烈的臭味且储存稳定性较差。

2、苯乙烯基聚硅氧烷

苯乙烯基也具有光敏性, 廉价的苯乙烯及其衍生物与许多树脂有很好的共聚特性, 能提高固化膜硬度和机械强度。

该体系存在的缺点也较多, 如挥发性高、易燃性高、气味大、反应速度较慢等, 固化性能也不如其它光固化体系。

3、乙烯基醚官能化聚硅氧烷

氧原子孤对电子与碳碳双键发生共轭,使双键的电子云密度增大,所以乙烯基醚的碳碳双键是富电子双键, 其反应活性高于一般的烯类单体。

能进行自由基聚合、阳离子聚合和电荷转移复合物交替共聚。因此, 乙烯基醚类聚硅氧烷可在多种光固化体系中应用,如自由基体系、阳离子体系以及混杂体系。

高反应活性、低毒性、低气味、高粘度成为光固化有机硅预聚物比较理想的选择,但原料乙烯基醚价格较高。

4、环氧官能化聚硅氧烷

环氧基在发生阳离子光聚合时, 具有环张力的环氧基团被打开, 形成无张力的醚键, 体积收缩率很小, 甚至为零; 这是其一大优点。

目前环氧基化聚硅氧烷紫外光固化体系的应用越来越广泛, 成为阳离子光固化体系中的主流产品。

5、丙烯酸酯化聚硅氧烷

丙烯酸酯基团体系的光固化反应活性一般较高,反应速率较快,固化层的化学、物理稳定性好,合成方式较多,通过调整配方可以获得理想的粘度,且具有一定的抗氧阻聚能力,成为目前光固化产品中用量最大的预聚物, 也是研究最活跃的光固化有机硅体系;

不同种类有机硅UV树脂对比

种类 巯基-乙烯基 苯乙烯基 乙烯基醚 环氧基 丙烯酸酯基
官能团
机理 自由基 自由基 自由基、阳离子 阳离子 自由基
固化速率 较慢 较慢
氧阻聚 较低 较低 较低 较高
气味 臭鸡蛋味 挥发性高,有毒气味大 低毒低气味 低毒低气味 气味较低
成本 较高 较高 较低 较低
收缩率 较大 较大 很小 较大

结论

不同类型的有机硅UV树脂各有优缺点,其中以丙烯酸酯与环氧官能化聚硅氧烷综合性能最好,应用最为广泛,而乙烯基醚官能化聚硅氧烷的发展潜力较大。

有机硅UV树脂产品信息

1、Bossin 有机硅UV树脂 B-818

产品特点:B-818为丙烯酸酯化有机硅UV树脂,不含溶剂,具有高UV固化活性、相容性好、不黄变;固化涂层硬度高且具有优异的抗涂鸦、耐钢丝绒和耐磨性能。有机硅成分的加入,可以快速降低体系的表面张力,提高漆膜的镜面流平效果。如果作为主体树脂,既可以带来耐油性笔防涂鸦效果和耐钢丝绒摩擦效果,也可以使哑光体系消光更均匀,并带来触摸滑爽感。

推荐用途:特别适合于各种塑胶及塑胶漆罩光UV涂料、金属UV涂料、真空电镀面漆、PVC表涂光油、木地板和橱柜板上光加硬UV涂料及UV油墨等领域。 

测试项目 B-828 B-818
推出时间 2014年8月 2015年9月
外观 半透明液体 澄清透明液体
粘度(cps/30℃) 15000-20000 5000-10000
官能度 5 6
卤素Cl含量(ppm) 800 0
流平/丰满度
附着力(塑胶板) 5B 5B
UV体系相容性 一般
硬度 F H
耐钢丝绒 <30次 500次
黄变性(过1次UV机 ) 黄色 微黄
耐油性笔-喷涂体系 >50次 >50次
耐油性笔-辊涂体系 0次 >30次

2、Bossin 有机硅UV树脂 B-828

产品特点:B-828为有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物,有效固含接近100%,不含溶剂,具有高UV固化活性,有机硅成分的加入,可以快速降低体系的表面张力,配方中少量添加即可大大提高漆膜的镜面流平效果。如果作为主体树脂,高光体系可以带来耐油性笔防涂鸦效果,哑光体系可以使消光更均匀并带来触摸滑爽感。

3、Bossin 有机硅UV树脂 B-811

产品特点:B-811为有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯低聚物,有效固含接近100%,不含溶剂,相容性好,硬度4B,柔韧性好,有机硅成分的加入,可以快速降低体系的表面张力,提高漆膜的镜面流平效果。

提醒:有机硅树脂的表面张力极低,需要测试树脂的相容性和配方稳定性。

 

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