在UV哑光涂料配方研发中，消光哑粉的使用已经成为了降低光泽的主要方法之一。选择合适的哑粉以达到预期的效果，是涂料配方工程师在进行哑光体系设计时的主要问题。对涂膜光泽的控制，也是一个成功的UV涂料配方的重要组成部分。本文将从以下几个方面对UV涂料中哑粉的知识和使用进行一些基础的阐述。
一．对消光粉的需求
a.消光性能强，粉体粒径和涂膜厚度匹配
b.易分散，对涂料流动性影响小
c.满足任何光泽控制的要求，对涂膜透明性影响小
d.沉降速率低，储存稳定性好
二.消光度的影响因素
a.消光粉的粒径及粒径分布
b.消光粉的孔隙率
c.粉体的分散性及分散效果
d.涂膜的厚度
e.消光粉的吸油量及粉体的沉淀
三.消光粉的平均粒径对光泽的影响
a.平均粒径和透明度的关系
随着平均粒径的增大，涂膜的透明性将下降变差。消光粉粒径越小，散射的可见光变少，大量入射光线因发生绕射而透过消光粉，因此体系的透明性好。但平均粒径太小，能发挥消光作用的粒子就很少了，起不到相应的消光作用。在平均粒径与涂膜的厚度协调的前提下，平均粒径越大，消光粉的消光效果越好。因此选择消光粉时，要考虑到消光能力、透明性和涂膜厚度等因素，通过做对比实验，选择更加符合要求的消光粉料。
与此同时需要注意的是，由于消光粉表面处理的类型不同，会影响其与基料的润湿分散性，从而影响到漆膜的透明性，因此也需要调整基料与粉料之间的匹配性，必要时需通过合适的润湿分散剂来改进，以保证涂膜透明性的提升。
b.平均粒径与沉降性之间的关系
在相同的体系中，放置相同的时间，平均粒径大的体系，粉体下降的速度会相对较快，粒径的平方与沉降速率成正比，因此粒径越大，沉降速度会变得越快。值得注意的是，粉体的沉降速率也与其对应的吸油量紧密相关。因此在控制消光粉的悬浮性能时，需要考虑到如何避免粉体的过快下沉（主要是指无法再次分散的硬性沉淀），同时也可以添加蜡类或气硅类的防沉材料来共同巩固其性能。
c.平均粒径与消光能力的关系
平均粒径越大，在涂膜中的消光性能越好，平均粒径越小，透明性会越好，同时手感也会更加的细腻，但消光效率变低。与涂膜厚度不匹配且粒径过大的粉体，容易形成表面粗糙的手感，但影响哑膜的细腻度。消光粉表面处理的方式也会对手感有一定程度的影响，所以如果对平滑效果要求很高的哑光涂膜，需要注意消光性与滑爽性之间的平衡。同时需要提出的是，同一平均粒径的不同消光粉之间，上浮迁移的速度对其消光的能力也会有很大的影响，对迁移能力有影响的是孔隙率和吸油量等这些指标，在选择搭配的时候也需要和材料商询问此方面的参数。
四.消光粉的孔隙率对涂料的影响
消光粉的孔隙率越高，单位重量粉料含量就会越高，因此消光性也会越好。消光粉的结构属于疏松的孔隙结构，和海绵一样，内部有很多孔隙，孔隙率越高，粉体就会越轻，因而单位质量下颗粒就会越多，成膜后在单位面积中的由于消光颗粒形成的粗糙度就会越高。因此在相同粒径下，孔隙率越高能够得到很高的消光效率。
五.消光粉表面处理对涂料的影响
消光粉大多都是由二氧化硅颗粒组成，颗粒表面用有机蜡处理的消光粉，吸油量小，易于分散，同时沉降后属于软沉淀，易于搅拌使用。表面未处理的消光粉，大多吸油量大，触变性强，不易分散，容易形成硬沉淀，难于后期使用。但未表面处理的消光粉在透明性和消光效率上是要好于表面蜡处理的产品。在市场中也有一些消光粉用其他的有机材质（如硅氧烷表面活性剂等）进行处理，在保证分散性的同时，提高粉体的透明性和消光效率，提高涂料的流动性等，这类处理方式生产的产品要严格测试其在体系中的与基料的润湿和相容性，并找到合适的分散和使用方式。
六.消光粉在UV涂料中的分散
消光粉和基料的分散性，决定了粉体消光性能的展现，哑粉在涂膜中消光，必须迁移至漆膜面形成微观粗糙面，造成光线的漫射，否则消光性能便不能充分体现。因此，消光粉（尤其是表面进行了有机物处理的消光粉）尽量不要研磨，若是研磨或长时间的高速、高温分散，很容易将粉体表面破坏，且粒径也会容易造成不均匀，同时剪切力过度，也容易破坏海绵的疏松结构，形成光滑的二次切面，造成消光效率下降。消光粉应在低速搅拌的操作中缓慢加入到基料体系中，分散速度和分散时间一般控制在10-15m/s和15-20分钟左右。若给定一个分散盘的直径为D 时，分散容器（拉缸）的直径建议为1.5D-3D,浆料的高度建议为0.5D-2D,分散盘距离容器底部的高度建议为0.25D-0.5D
UV固化涂料因其具有高固含及快速固化成膜的特点，消光难度相对溶剂型或烘烤型涂料来说要大很多，其消光能力也取决于其配方设计的整体搭配，树脂及其他成膜物的选择和固化条件等。通常，低固化速度的涂膜有利于光泽的降低，高反应的固化体系难消光。同时配方中的活性胺等这类助引发剂材料的存在，也会加快表干的进行，这样对光泽下降是很不利的。固然，UV固化涂料在进行哑光配方设计时，需要考虑的因素是非常多的，合适的消光哑粉，能协调调整光泽及提升滑爽的微粉蜡的使用等都是需要认真思考的筛选的问题。同时UV涂膜的高致密度也是消光难的一个主要因素，选用合适配比的活性单体和树脂，在保证涂膜物性的基础下，适当的调整成膜致密性，是有效提高消光能力的渠道之一。由于UV成膜转化时间短，在调配UV哑膜体系过程中另外需要注意的是防止发花及消光不均匀等弊端，通过添加表面张力低的活性物质来调整哑粉迁移速度的均衡，是解决的办法之一，同时可选择合适的润湿分散剂，帮助基料与粉体的润湿包裹性，从而提升哑粉整体均匀迁移的能力。合适的润湿分散剂也能有效的降低涂料的粘度，提高涂膜流动性，增强消光能力等作用，因此，润湿分散剂的选择也应变得更加的重视。
长沙市太亚化工科技有限公司
2013-10-14