UV真空电镀底漆节能降耗及确保产品品质的生产工艺研究

郑 旭

（梯希爱（上海）化成工业发展有限公司，上海 201507）

UV 涂料起源于20世纪70年代，并于20世纪末开始流行的一种全新绿色涂料，以其固化干燥速度快、污染小、节能等特性以及其喷涂、淋涂、浸涂等多种灵活多变的涂布方式迅速应用于手机、DVD 表面涂装，并进一步扩大至化妆品、车灯、电脑、玩具等家电领域。

近年，随着市场需求的发展，环保的倡导要求等，传统UV 涂料以及新型环保水性UV 涂料均处于快速发展当中，UV 涂料的工艺生产过程也日趋完善。目前研究较多的是关于搅拌机分散叶片类型、搅拌机功率大小、投料搅拌温度、搅拌时间、搅拌速度等对UV 涂料的生产效率、产品最终收率、产品性能稳定性的影响，本文主要探讨了UV 涂料生产过程中原料投料顺序、原料投料时的黏度、产品过滤规格、滤土机过滤包装时的压力大小对UV 涂料的生产效率（充分搅拌混合时间，包装时间）、最终产品收率、产品性能稳定性的影响及其结果，并以此确定UV 固化真空电镀底漆涂料生产工艺过程中节能降耗及确保产品品质的管控重点。

1 原料、设备及测试环境

本文所采用的实验原料是固化产品成膜固体含量为48.5%，喷涂黏度为8.5～10.0S 的某UV 固化真空电镀底漆，其中混合稀释剂的组成配比为51.5%，混合成膜聚合树酯组成配比为42%（其中最高黏度原料为环氧丙稀酸酯32000CPSNO.4#/12RPM，25℃，配比为23%，最低黏度树脂为丙稀酸酯单体70CPS-1#/30RPM，25℃，配比为16%），粉体光引发剂6%，助剂0.5%（均为液态流平、附着促进剂等）。搅拌机功率20HP，搅拌叶采用的是直径300mm 的分散型齿轮搅拌叶，搅拌机转速800r/min。搅拌缸外形尺寸总高1 260mm，内部有效深度为1 050mm，内径为1 365mm，搅拌时叶轮最底端距离搅拌缸底面的距离为100mm，分散盘轴心同搅拌缸轴心线重合。投料总量1t，搅拌温度25℃。

2 对产品收率、生产效率、产品性能影响测试及结果

2.1 不同原料生产投料顺序测试及结果

因粉体的特殊性，本文不将粉体光引发剂投料先后顺序纳入测试，以下测试中所有粉体光引发剂投料均放在涂料生产投料最后一步进行，并且是在搅拌状态下缓慢加入。投料先后顺序所需的充分混合时间以及产品收率测试结果如表1所示。（树脂及助剂在投料时均按照黏度由低到高依次投入）

表1 原料投料先后顺序所需混合时间及产品收率

2.2 原料黏度变化对充分反应时间的影响测试及结果

以下测试时投料顺序依次为溶剂-树脂-助剂-粉体光引发剂，因树脂最高黏度不同，投料后所需要的充分混合时间以及产品收率测试结果如表2所示。

表2 树脂粘度对充分混合时间以及产品收率的影响

2.3 产品过滤规格对过滤速度和产品喷板颗粒的影响测试及结果

对产品的过滤采用不同规格滤芯进行测试，最终测试结果如表3所示。（实际过滤设备滤芯端压力控制在0.2MPa，喷板规格为80mm*150mm 的ABS 板，喷板厚度为8～12μm）

表3 不同规格折叠式滤芯过滤时的速度和喷板颗粒测试结果

2.4 过滤设备压力对包装速度及产品喷板颗粒的影响测试及结果

测试所采用的过滤设备为10μm 滤袋+1μm 折叠滤芯过滤台车，台车动力为2寸气动隔膜泵，最大进气压力控制在0.8MPa，产品进料管直径尺寸为1寸，出料管直径尺寸为1.5寸，出料口直径为1寸，通过控制过滤台车折叠滤芯端压力大小，来观察对产品的包装速度以及产品喷板后颗粒性能的影响。（产品的包装规格为16kg/桶）最终测试结果如表4所示。

表4 过滤时滤芯压力不同对包装速度及产品喷板颗粒的影响测试结果

3 结束语

1）在原料的投料顺序对UV 涂料生产的充分混合时间、产品收率影响测试中，实验结果显示通过首先投入混合稀释剂，其次投入成膜聚合树脂（按照树脂黏度由低到高投料），接着投入助剂，最后再在搅拌中投入粉体光引发剂的投料方式，所需要的搅拌混合时间最短，同时所产出的产品收率最高。

2）在树脂投料因黏度不同对充分混合时间、产品收率的影响测试当中，实验结果显示投料时原料的黏度应当控制在低于1 000cP，此时投料搅拌至混合充分，所需要的充分混合时间基本在50～60min，且产品的收率能够达到99.5%以上。当原料的黏度大于1 000cP 时，会明显增加搅拌所需的充分混合时间，并且大幅降低产品的收率。

3）在过滤规格对过滤速度和产品喷板颗粒的影响测试中，实验结果显示使用1～2μm 的折叠式滤芯进行过滤时既能够达到最佳的效果，同时又具有较好的过滤速度。

4）在控制过滤时滤芯端压力对包装速度及产品喷板颗粒的影响测试中，实验结果显示在确保产品品质的前提下，当滤芯端口压力控制在0.25MPa 时，能够达到最快的包装速度，最具有实用参考价值。