金屬是當今社會應用最廣泛的材料，但大多數金屬均存在易腐蝕問題，有些金屬的耐磨、抗刮傷性能較差，因此采用塗料塗裝，達到既美觀又可以保護金屬表面的雙重目的。

UV金屬塗料作為金屬塗料的重要品種，主要應用于鋼材防鏽、預塗金屬卷材、印鐵制罐、易拉罐加工、金屬标牌裝飾、金屬裝飾闆制造、鋁合金門窗保護及鋼管臨時塗裝保護等。

新鮮的金屬表面有較高的表面自由能（500～5000mN/m），遠高于有機高分子材料的表面能（<100mN/m），這種高表面自由能對塗層黏附非常有利。實際上，很多金屬在空氣中易氧化，表面生成一層氧化膜，表面自由能相對降低，影響塗料的附着力。

但大多數金屬氧化膜的表面自由能仍高于UV塗料，因此UV塗料對金屬基材的潤濕效果很好。但UV塗料應用于金屬基材時常遇到的是塗層對金屬的附着力不佳，如果不添加附着力促進功能的助劑，UV塗料對金屬很難獲得理想的附着力。這可能是因為金屬基材表面緻密，UV塗料難以滲透吸收，有效接觸界面較小，不像紙張、木材表面粗糙且有孔隙，塑料可被塗料溶脹，形成滲透錨固結構。

另外與UV塗料快速固化，體積收縮産生的内應力不能釋放，反作用于膜層對金屬基材黏附力，使附着力下降。金屬表面往往容易被油膩沾污，這也不利于塗層黏附和金屬防腐。

為了在金屬表面獲得良好的附着力、防腐蝕和潔淨的表面，通常在塗料塗裝之前要進行清洗、物理處理和化學處理。清洗最簡便的方法是用溶劑浸濕的棉布擦拭金屬表面，或直接将金屬件浸泡在溶劑中洗滌；更有效的方法是蒸氣去油，即将金屬件挂在傳送裝置上，傳送到槽罐中沸騰的鹵代溶劑上，使溶劑在金屬件表面冷凝并溶解油膩，達到清洗的目的。

物理處理如對金屬表面噴砂，将鏽蝕表面除去，形成一個新的粗糙表面，這主要用于一些粗陋的工業制件上，如橋梁、槽罐等。此外還有氧化鋁真空噴射法、鋼砂或水溶性黏合劑清洗、塑料丸噴射法，有時高壓噴水也用作表面清洗處理。

化學處理常用含磷酸或磷酸鹽對金屬表面産生柔和的酸腐蝕作用，形成某種形态的磷酸鐵/亞鐵鹽層能提高塗層的附着力，但防腐蝕性隻是輕微提高。經過處理的金屬表面必須徹底清洗，以除去可溶性鹽。鋁材表面附着了一層薄而密實的氧化鋁，一般隻需清洗表面。

UV金屬塗料的核心問題也是要解決塗層與金屬的附着力，塗料配方中低聚物和活性稀釋劑能與金屬表面形成氫鍵或化學鍵，可極大提高塗層與金屬的附着力，一般來說含有羧基和羟基的低聚物和活性稀釋劑，特别是含羧基的低聚物和活性稀釋劑對金屬基材的作用較為顯著，對提高附着力作用明顯。同時選用體積收縮小的低聚物和活性稀釋劑也有利于提高附着力。

添加附着力促進劑是UV金屬塗料提高附着力的重要手段。常用的有帶羧基的樹脂、含羧基的丙烯酸酯、丙烯酸酯化磷酸酯、矽氧烷偶聯劑、钛酸酯偶聯劑等。硫醇因太臭，無法使用，但對惰性極高的黃金表面有較強的作用。酸性單體或樹脂所含的酸性基團可對金屬表面産生微腐蝕作用，并與表面金屬原子或離子形成絡合作用，加強了塗層與金屬表面的粘接力。

一般磷酸酯類附着力促進劑在配方中用量較低，不超過1%。矽氧烷偶聯劑對金屬基材的附着力促進作用是因矽氧烷偶聯劑水解後，可與金屬表面的氧化物或羟基縮合，形成界面化學鍵，提高附着力。合适的矽氧烷偶聯劑有KH550、KH560、KH570及一些矽氧烷改性的UV樹脂。钛酸酯偶聯劑用于UV金屬塗料，可提高對金屬基材的附着力，合适的钛酸酯偶聯劑包括钛酸四異辛酯、钛酸四異丙酯、钛酸正丁酯等。

相對于自由基光固化體系，陽離子光固化塗料比較容易在金屬上獲得良好的附着性能。陽離子固化收縮率低，聚合後産生的大量醚鍵可作用于金屬表面，這些都能提高附着力。但陽離子光引發劑光解産生的超強質子酸，除引發陽離子聚合交聯外，還會對金屬基材産生腐蝕作用，顯然對塗層黏附有害，不利于提高附着力。

隻有降低陽離子光引發劑濃度，才能改善附着力。另外目前常用的陽離子光引發劑硫镎鹽或碘鑄鹽，它們的紫外吸收<300nm，與UV光源不匹配，光引發效率極低，必須加入少量自由基光引發劑如ITX，可在紫外長波段吸收光能，并将能量傳遞給硫鋪鹽，間接激發光引發劑，提高光引發效率。

本文轉載自掌工知，由愛姆意編輯整理

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