金屬塗料

金屬塗料又稱金屬漆、金屬感漆、金屬效應漆，鋁粉漆，一般是通過空氣噴塗實現的，主要用於電視機等外殼塑料塗飾。

塗裝前，首先進行表面處理，一般可先用壓縮空氣吹去灰塵，用異丙醇等溶劑進行脱脂去油；根據塑料基材的類型，選擇好相應的、粘接性良好的基材和溶劑（稀釋劑）。先塗一層底漆，一般可採用丙烯酸類塗料進行打底、封閉；在丙烯酸清漆（或相應附脂清漆）中加入5%塑料用專用鋁粉，調勻，用濾網或細絹布除去粗顆粒，再根據噴塗要求進行稀釋。一般可採用空氣噴塗方式，噴塗壓力

，噴槍口徑1.3～1.5mm，塗料黏度11～15s（塗-4黏度杯），環境温度和顯度控制在15～25℃和50%～75%為宜，塗膜厚度控制在15～20

為宜。可以根據塗料要求，在適當的温度下進行乾燥，例如丙烯酸鋁粉清漆可以在40℃下烘烤5min，乾燥期間應保持潔淨，防止沾污。

如果使用金屬閃光漆，可以使用閃光金屬粉（閃光鋁粉、閃光銅粉等）、透明顏料、清漆配製而成或直接購買，底漆的顏色決定閃光的顏色和程度。透明顏料適量，金屬閃光粉的用量為清漆的2%左右，施工方法與金屬漆施工方法同。乾燥後，再塗一道清漆罩面，可以採用通用的丙烯酸類或丙烯酸聚氨酯清漆等。 ^[1] 

金屬塗料將金屬表面與外界介質嚴密的隔開，保護金屬不受外界的腐蝕。要求金屬塗料在接觸介質中應該保持穩定，同時要求金屬塗料能形成連續無孔的膜，不透氣、不透水、對金屬表面有牢固的附着力，有一定的機械強度和彈性，在特殊情況下耐酸、耐鹼等。 ^[2] 

金屬主要包括黑色金屬和有色金屬；黑色金屬一般泛指鋼鐵類(例如鑄鐵、鍛鐵、碳鋼、軟鋼等等)；有色金屬一般指非鐵類的、常帶有某些顏色的金屬，如鋁、銅、鉛、鋅、鉻、金、銀及其鍍層等。

黑色金屬表面容易被環境中活潑性物質（如：

、

、

、

、酸霧、鹽霧、鹼水……）侵蝕而導致生鏽，金屬塗料的塗裝對象一般以黑色金屬為重點目標。

有色金屬一般無須塗刷油漆類保護塗層，這是由於一些有色金屬化學性質不那麼活潑而具有惰性，不容易發生腐蝕現象；另外部分有色金屬雖同黑色金屬一樣易受環境中活潑物質的腐蝕，但它們被腐蝕後產生的沉積物會牢固地附着在金屬表面形成緻密的保護膜，使其金屬體不再繼續被腐蝕，或者是使侵蝕的速度相當緩慢，客觀上使金屬體受到了一定程度的保護。

金屬製品的種類多不勝數，因而所用的塗料品種也繁多。學術上對塗料品種的分婁也有多種觀點：有主張按化學結構來分類的；有主張按施工方法來分類的；有主張按行業和肝途來分類的等。就金屬塗料而言，已經確定了塗裝對象是金屬這一範疇，所以選用行業用途勻類法為好。

用到金屬塗料的行業較多，例如：汽車行業、摩托車行業、電氣業行業、輕工機械行業，石油化工行業、造船業、航天航空業、民用製品及小五金行業等等。 ^[3] 

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，因此採用塗料塗裝，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，主要應用於鋼材防鏽、預塗金屬卷材、印鐵製罐、易拉罐加工、金屬標牌裝飾、金屬裝飾板製造、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），遠高於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於UV塗料，因此UV塗料對金屬基材的潤濕效果很好。但UV塗料應用於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，體積收縮產生的內應力不能釋放，反作用於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，這也不利於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，或直接將金屬件浸泡在溶劑中洗滌；更有效的方法是蒸氣去油，即將金屬件掛在傳送裝置上，傳送到槽罐中沸騰的滷代溶劑上，使溶劑在金屬件表面冷凝並溶解油膩，達到清洗的目的。物理處理如對金屬表面噴砂，將鏽蝕表面除去，形成一個新的粗糙表面，這主要用於一些粗陋的工業製件上，如橋樑、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產生柔和的酸腐蝕作用，形成某種形態的磷酸鐵/亞鐵鹽層能提高塗層的附着力，但防腐蝕性只是輕微提高。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，一般只需清洗表面。

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，一般來説含有羧基和羥基的低聚物和活性稀釋劑，特別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於提高附着力。

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、硅氧烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑等。硫醇因太臭，無法使用，但對惰性極高的黃金錶面有較強的作用。酸性單體或樹脂所含的酸性基團可對金屬表面產生微腐蝕作用，並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%。硅氧烷偶聯劑對金屬基材的附着力促進作用是因硅氧烷偶聯劑水解後，可與金屬表面的氧化物或羥基縮合，形成界面化學鍵，提高附着力。合適的硅氧烷偶聯劑有KH550、KH560、KH570及一些硅氧烷改性的UV樹脂。鈦酸酯偶聯劑用於UV金屬塗料，可提高對金屬基材的附着力，合適的鈦酸酯偶聯劑包括鈦酸四異辛酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸正丁酯等。

相對於自由基光固化體系，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，聚合後產生的大量醚鍵可作用於金屬表面，這些都能提高附着力。但陽離子光引發劑光解產生的超強質子酸，除引發陽離子聚合交聯外，還會對金屬基材產生腐蝕作用，顯然對塗層黏附有害，不利於提高附着力。只有降低陽離子光引發劑濃度，才能改善附着力。另外常用的陽離子光引發劑硫鎿鹽或碘鑄鹽，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，並將能量傳遞給硫鋪鹽，間接激發光引發劑，提高光引發效率。 ^[4]