CN112724821A

CN112724821A - 盖上物业安全型长波长led光固化涂料、其涂装装置、方法，及在轨道交通工具上的应用

Info

Publication number: CN112724821A
Application number: CN202110070750.6A
Authority: CN
Inventors: 辛杰; 王智刚; 陈琪; 侯文军; 缪振华; 谢述武; 宁超; 罗爱芳; 许俊; 赵亮
Original assignee: Shenzhen Metro Operation Group Co ltd; Shenzhen Youwei Technology Holding Co ltd
Current assignee: Shenzhen Metro Operation Group Co ltd; Shenzhen Youwei Technology Holding Co ltd
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2021-04-30

Abstract

本发明公开了一种长波长LED光固化涂料及利用其进行涂装的装置和方法，属于轨道交通车体环保涂装技术领域。所述长波长LED光固化涂料包括：（1）至少一种含烯键的不饱和可辐射聚合物质；和（2）至少一种在360‑780纳米长波光波波长区域有活性吸收的光敏引发剂物质。该长波长LED光固化涂料具备高闪点、低气味、低或零VOC释放特征，属于环境友好型涂料。本发明进一步将所述长波长LED光固化涂料新材料与利用其进行涂装的装置结合，结合创造性的方法，提供一种一体化成套技术，具有重大的产业化应用前景和具有突出的经济和社会效益。

Description

盖上物业安全型长波长LED光固化涂料、其涂装装置、方法，及在轨道交通工具上的应用

技术领域

本发明属于环保涂装技术领域，具体地，涉及一种长波长LED光固化涂料及利用其进行涂装的装置和方法，更具体地，涉及一种适用于盖上物业场景下轨道交通工具的整车或部分或零件涂装的长波长LED光固化涂料，以及利用其对轨道交通工具的整车或部分或零件进行涂装的装置和方法。

背景技术

中国轨道交通事业在质和量上均得到了世人瞩目的发展，2018年起随着新造车业务高速增长后趋于平缓，现有轨道车体的保有量规模可观且持续增长，大批量车辆逐渐进入高级检修维护阶段，带来现场重涂翻修换新重大市场需求。

与此同时，国家对于工业涂装过程中所谓VOCs（Volatile Organic Compounds，即挥发性有害有机化合物）污染治理，相关法律法规已由过渡期转为强制执行期（相关国家标准例如GB 24409-2020“车辆涂料中有害物质限量”），对行业环保转型升级提供了强劲推力。传统溶剂型涂料产品由于普遍大量使用挥发性溶剂稀释剂等高排放VOCs有机化合物，正面临日益持续增大的经营压力并谋求向相应的水性化产品（Waterborne Coats/Inks）或“100%无溶剂化产品（100% Solid and Solvent-Free Coats/Inks）”转型发展。

从技术逻辑上研判，传统油性涂料产品的“去溶剂化”有如下已知技术路线是为本领域技术人员所周知的，即所谓的水性热固化的单组分（1K），双组分（2K），或者100%固含量的短波长紫外光辐射固化（UV-Curing）材料，均具有低VOCs节能减排的绿色化特征，且相关技术在业界存在多年。然而，同样为本认栽技术人员所周知的，上述技术均在十多年间仅仅在涂料油墨的若干分支细分领域获得零星应用，除常规的墙体水性建筑涂料应用外，而并未能发展成转型升级主航道主流技术。实践调研发现，阻碍上述类型涂料产品市场推广的原因，首先在于其技术应用效果和性能不佳，难以和传统溶剂性产品竞争。

本质上，涂料与涂装行业VOCs节能减排不仅是法规监管和环保升级诉求，更是深刻的技术革命。对于实体制造业行业从业企业而言，则不仅需要环保转型，更需要通过技术创新不断降低经营成本强化竞争力。过去十几年来，围绕技术创新，成本控制，涂装质量，和宽泛适用等要素，产生了相当活跃的研发活动，但是尚未形成真正广谱适用的一站式解决方案；重点行业，特别是例如轨道交通整车涂装，特别是其在人口密集盖上物业特种环境下的安全友好型涂装，仍然受困于以传统环氧和聚氨酯等高污染溶剂型油漆为主的现实应用场景。

VOC尾端治理技术，例如催化燃烧-活性炭吸附，沸石转轮吸附浓缩等方法，存在前期一次性治理设备设施投入较大，后期耗材和能耗电耗等运营维护成本较高的困境，显著增加了成本，企业不堪重负。

显然，尾端被动治理，不如源头主动减排。

同时值得高度重视的是，在城市轨道交通车体这一“准工业涂装”环节，由于车辆段沿线盖上物业密集和人居环境高度敏感，整车车体现场重涂翻修换新除了面临VOCs减排强制达标之外，对涂料自身组成和涂装施工过程中的易燃易爆性成分实施禁用以满足消防安全管控，相应的消防安全认证对所涉及的组分有明确的化学物质闪点要求（符合国家标准GB/T 3536-2008，GB/T 5208-2008/ISO 3679-2004，和GB 50016-2014的物质）。更进一步的，涂装施工过程中不能散发刺激性或不适性的异味，避免影响人居安全和引发物业业主投诉。

因此，业界存在一种紧迫的亟待解决的技术挑战，即研发一类新型的环保涂料材料，及其连带涂装自动化设备一体化解决方案，既能够在最大可能的程度上取代传统高污染的溶剂型材料与涂装工艺，履行日益严苛的节能减排法规准则，同时在应用经济成本，涂装效果和施工效率上能够媲美或优于同等应用场合下的溶剂型产品。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一种，本发明旨在提供一种能够实现环境友好和施工者健康兼具的真正绿色安全的新型涂料和涂装装置和方法。为了实现该目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种长波长LED光固化涂料，包括：

（1）至少一种含烯键的不饱和可辐射聚合物质；和

（2）至少一种在360-780纳米长波光波波长区域有活性吸收的光引发剂物质。

其中，所述烯键是指C=C键，一种不饱和键。

在本发明中，所述光固化涂料是指光固化型涂料。所述长波长LED光固化涂料是指在长波长LED光辐照下可以进行光聚合交联固化的涂料。所述长波长为指波长为360-780纳米，优选地为360-650纳米，更优选的为360-450纳米，进一步更优选地为360-420纳米。

在本发明的一些实施方案中，所述含烯键的不饱和可辐射聚合物质是可以通过所述烯键的自由基聚合反应被交联的化合物或混合物。

在本发明的一些实施方案中，所述含烯键的不饱和可辐射聚合物质为单体、低聚物或预聚物，其混合物或共聚物，或它们的水溶性或水性分散体。优选的，所述含烯键不饱和可辐射聚合物质是大分子的，或水溶性的，或水性分散体的聚合物特征的树脂。

合适的自由基聚合的单体是例如含烯键可聚合单体，包括但不限于（甲基）丙烯酸酯，丙烯醛，烯烃，共轭双烯烃，苯乙烯，马来酸酐，富马酸酐，乙酸乙烯酯，乙烯基吡咯烷酮，乙烯基咪唑，（甲基）丙烯酸，（甲基）丙烯酸衍生物例如（甲基）丙烯酰胺，乙烯基卤化物，亚乙烯基卤化物等。

合适的含烯键预聚物和低聚物包括但不限于（甲基）丙烯酰官能基的（甲基）丙烯酸共聚物，聚氨酯甲酸酯（甲基）丙烯酸酯，聚酯（甲基）丙烯酸酯，不饱和聚酯，聚醚（甲基）丙烯酸酯，硅氧烷（甲基）丙烯酸酯，环氧树脂（甲基）丙烯酸酯等，以及上述物质的水溶性或水分散性的类似物。

合适的水性分散性或水溶性含烯不饱和树脂包括但不限于下述商售产品，例如BASF公司JONCRYL或Laromer牌号系列，DSM公司ReoRad牌号系列，ALLNEX/CYTEC公司UCECOAT或EBECRYL牌号系列，台湾长兴材料公司ETERCure DR牌号系列，Alberdingk Boley公司LUX牌号系列，Congnis公司Photomer牌号系列，以及Bayer公司BAYHYDROL牌号系列等产品。

在本发明的一些实施方案中，所述在360-780纳米长波光波波长区域有活性吸收的光引发剂物质为具有结构式I-IX的光引发剂化合物、活性胺和染料作为实质性光敏化剂的光引发剂物质中的任意一种，或任意两种或两种以上组成的混合物：

即羟基酮型（Hydroxyketones，结构式I），胺基酮型（Aminoketones，结构式II），膦酰型（Acylphosphine Oxides，结构式III），肟酯型（Oxime Esters，结构式IV），二苯甲酮型（Benzophenones，结构式V），苯甲酰甲酸酯型（Phenylglyoxylates，结构式VI），硫杂蒽酮型（Thioxanthones，结构式VII），酰基砜（Acylsulfones，结构式VIII），活性胺，鎓盐型阳离子光引发剂（Sulfoniums或Iodoniums或Photo-Acid Generators，结构式IX，即所谓PAGs），或染料作为实质性光敏化剂（Dye Sensitizers）的光引发剂物质中的任意一种，或任意两种或两种以上组成的混合物。

Ar₁和Ar₂彼此独立地是含C⁴-C⁶⁴的取代或未取代的芳香基或杂芳香基，其各自含有1-6个C¹-C¹²直链或支链或环状型烷基、烷氧基、烷硫基、烷胺基、C⁶-C¹²芳基或卤素取代基；

R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₈、R₉、R₁₀彼此独立地是氢、C¹-C¹²直链或支链或环状型烷基，或C⁶-C¹²取代或未取代的芳基或杂芳基；

Ar₃是含有n个取代基的C⁶-C²⁴芳基，n取值1-6，取代基是C¹-C¹²直链或支链或环状型烷基、烷氧基、烷胺基、CH₂OH、CH₂SH、CH₂Cl、CH₂OAc、CH₂O-C(O)-CH=CH₂、CH₂O-C(O)-C(CH₃)=CH₂、CH₂NH-C(O)-CH=CH_2、CH₂NH-C(O)-C(CH₃)=CH₂、X-Ar₃-C(O)-P(O)R₆R₇，X是二价C²-C¹²链接基团，该基团被1-6个非连续的氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、羰基、羟基、酯基、羧基插入；

R₆是氢、m价的C¹-C¹²直链或支链或环状型烷基、烷氧基、烷胺基、C⁶-C¹²取代或未取代的芳基或杂芳基，m取值1-24；

R₇是OR₁、SR₁、NHR₁、NR₁R₂、OM或C(O)Ar₁，M是金属阳离子或季铵盐或季鏻盐阳离子；

R₁₁，R₁₂，R₁₃，R₁₄彼此独立地是C¹-C¹²直链或支链或环状型烷基，烷氧基、烷硫基、烷胺基、卤素，或C⁶-C¹²取代或未取代的芳基或杂芳基；

R₁₅是C¹-C¹²直链或支链或环状型烷基，或C⁶-C¹²取代或未取代的芳基或杂芳基芳基；

Q^-是一个抗衡阴离子，

优选地，所述在360-780纳米长波光波波长区域有活性吸收的光引发剂物质为选自下列物质中的至少一种：Darocur 1173，Irgacure 184，APi-180（深圳有为技术控股集团有限公司，参照其商售TDS和MSDS说明材料，下同），APi-307（深圳有为技术控股集团有限公司），APi-308（深圳有为技术控股集团有限公司），APi-1206（深圳有为技术控股集团有限公司产品），APi-1207（深圳有为技术控股集团有限公司），Irgacure 2959，Irgacure MBF，Irgacure 127，Irgacure 651，Esacure KIP-150，Esacure KIP-160，Esacure KIP-1001，Esacure 01，Irgacure 907，Irgacure 500，Irgacure 2200，Irgacure 2022，Irgacure4500，Irgacure 369，Irgacure 379，Irgacure 819，Irgacure TPO，Irgacure TPO-L，Irgacure 784，二苯甲酮BP，甲基或乙基米蚩酮，Esacure TZT，Irgacure 754，IrgacureITX，Irgacure DETX，Irgacure CPTX，Irgacure OXE-01，Irgacure OXE-02，Irgacure OXE-03，Irgacure OXE-04，Tronly 304（常州强力电子新材料股份有限公司），Tronly 305（常州强力电子新材料股份有限公司），Irgacure 250，ADEKA NCI-831（日本艾迪科株式会社），ADEKA N-1414（日本艾迪科株式会社），Irgacure 290，Irgacure 270，以及香豆素型染料光敏化剂等，上述体系也可以复配相应的助引发剂（Co-initiator），例如活性胺和/或氢硅烷类活性氢给体型助引发剂。

更优选地，所述在360-780纳米长波光波波长区域有活性吸收的光引发剂物质为选自下列物质中的至少一种：

在本发明的一些实施方案中，所述长波长LED光固化涂料含有的水分质量百分比为0-90%，优选地为0-80%，更优选地为0-70%，进一步更优选地为0-60%。相应地，所述长波长LED光固化涂料含有的成膜物质质量百分比在10-100%直接，优选的在20-100%之间，更优选的在30-100%之间，进一步更优选的在40-100%之间。

进一步地，所述长波长LED光固化涂料还含有难燃或不可燃物质，所述难燃或不可燃物质主要组成成分为满足闭杯闪点值大于100摄氏度，并且符合国家标准GB/T 3536-2008，GB/T 5208-2008/ISO 3679-2004和GB 50016-2014的物质。

进一步地，所述在360-780纳米长波长光波波长区域有活性吸收的光引发剂物质的添加量质量百分比为0.01-30%，优选地为0.1-20%，更优选地为1-20%，进一步更优选地为1-15%。

在本发明的一些实施方案中，所述涂料为底漆、面漆和中涂漆中的至少一种，相应地，适用于腻子、底涂、中涂、或面涂工序中的至少一种。

本发明的第二方面提供一种利用本发明第一方面所述长波长LED光固化涂料对素材表面进行涂装的装置，包括：

（A）附带水冷或风冷式制冷的360-780纳米光波波长的LED光固化光源系统，优选地，其功率密度范围是0.01-100000mW/cm²，照度值范围是0.01-100000mJ/cm²，更优选地，所述LED光固化光源系统为手持式LED光源、滑轨式LED光源或隧道式LED光源。

（B）附带负压漆雾回收功能的人工或机器人喷涂系统，优选地，所述附带负压漆雾回收功能的人工或机器人或机械手喷涂系统为喷位立面和地面同时附带网格状负压漆雾回收装置的人工或机器人或机械手喷涂工作站。

（C）控温除湿设备，该设备是除湿机，红外线加热器，或空气能加温除湿装置三者之中任意之一或任意二者以上的联用；生产车间内温度湿度可以是均一的，或者，优选的，是利于流平和/或水分蒸发去除而具备梯度特征的，优选地，控温除湿设备的工作参数是温度为-10-60摄氏度，相对湿度为5%-95%。

（D）自动化输送线，所述自动化输送线为轨道式或吊线式自动化输送线。

（E）尾端VOCs治理设备，包括但不限于RTO沸石转轮处理装置，催化燃烧活性炭吸附装置等。该VOCs治理设备连接所述装置的出风口，该装置的进风口和出风口的相对关系，可以是左侧进风右侧出风，或前方进风后方出风，或上方进风下方出风，或反之。

所述装置至少包含上述A；优选的，所述装置至少包含上述A和B；更优选的，所述装置包含上述A，B，C，D；进一步更优选的，所述装置包含上述A，B，C，D，E；以及连带的其它辅助性设备或条件，包括但不限于在线或离线打磨工作站，砂光抛光，非回收干式喷房，除尘防尘设施。

本发明所述装备各设备之间以一定的方式耦合，用于本发明第一方面所述的长波长LED光固化涂料在上述A-B-C-D-E设备组成的生产线布局条件下进行涂装操作运行，以达到漆雾回收循环利用，LED秒级快速光固化提升效能降低成本，以及VOC源头低或零排放的此前业界从未曾实现的有益效果。

本发明第三方面提供一种利用本发明第一方面所述的长波长LED光固化涂料对素材表面进行涂装的方法，包括利用所述长波长LED光固化涂料作为腻子、底漆、修色漆和面漆中的至少一种对素材表面进行LED光固化涂装的步骤，优选地，所述素材为轨道交通工具的整车或部分或零件，进一步地，所述素材表面为素材内表面和/素材外表面，优选地，所述涂装为喷涂、刷涂、淋涂、擦涂或辊涂。

在本发明中，利用本发明第二方面所述的装置进行涂装。

在使用时，单或双组份热固化腻子、单或双组份热固化底涂、单或双组份热固化中涂和LED光固化涂装联用；优选的，单或双组份热固化腻子、LED光固化底涂、单或双组份热固化中涂和LED光固化面涂联用；更优选的，LED光固化腻子、LED光固化底涂、LED光固化中涂和LED光固化面涂联用。优选的，LED光固化腻子和LED光固化底漆的施工道数是1-3次，LED光固化修色漆和LED光固化面漆的施工道数是1-2次。

在本发明中，热固化型涂料可以是任意本领域技术人员所熟知的溶剂基或水基涂料，包括但不限于环氧或聚氨酯特征的涂料。优选的，所述热固化型材料优选的稀释剂是水，或是低VOCs或VOCs豁免型绿色溶剂碳酸二甲酯。

优选的，符合上述要求的例如厚浆型环氧底漆材料及其在本发明披露装置里的涂装应用，其特征在于，所述材料包括：（1）至少一种环氧型树脂物质；（2）至少一种含锌颜料；和（3）碳酸二甲酯为溶剂。

为此，本发明提供一种基元型生产线布局，如图1所示。

该基元生产线中A和B的距离以及相互位置均可以根据需要予以调整，并无特别限制；该基元生产线可以用作腻子漆、底漆、修色漆或面漆中的任意一种LED光固化涂装工段，也可以对同一工段进行并行或重复操作，例如，通常LED光固化底漆会需要涂装2道，该2道工序可以在同一个基元生产线上重复2次，也可以将二个基元生产线以第一条线的下件区对接第二条线的上件区的方式进行并行串联。优选的，当二个或两个以上的基元生产线以串联方式链接时，一条线的下件区与另一条线的上件区之间的对接区域，以在线或离线方式设置打磨工段。

在本发明的一些实施方案中，所述LED光固化基元生产线单独或链接成为整体涂装生产线的方案示例如下（其中工序其间相应的打磨工段略去）：

素材→防护遮蔽→打磨清理→清洁去污→重新遮蔽保护→喷涂LED光固化底色漆（光面或麻面）→LED光源照射干燥→喷涂LED光固化面漆→LED光源照射干燥→去保护→验收交车出货；

优选地基元生产线单独或链接成为整体涂装生产线的方案是长波长LED光固化基元线和常规UV光固化，或热固化型水性单或双组份涂料结合，例如采用下述示例方案：

素材→防护遮蔽→打磨清理→清洁去污→重新遮蔽保护→喷涂双组份热固化聚氨酯底漆→热风吹干→喷涂LED光固化底色漆（光面或麻面）→热风枪吹至表干→喷涂LED光固化面漆→LED光源照射干燥→去保护→验收交车出货；

优选的，LED光固化擦涂腻子和LED光固化喷涂底漆是含水量在0-30%之间的高固体含量涂料配方材料；更优选的，LED光固化擦涂腻子和LED光固化喷涂底漆是含水量在0-15%之间的高固体含量涂料配方材料。

优选的，LED光固化喷涂修色漆和LED光固化喷涂面漆是含水量在10-90%之间的低固体含量涂料配方材料；更优选的，LED光固化喷涂修色漆和LED光固化喷涂面漆是含水量在30-80%之间的低固体含量涂料配方材料。

值得强调的是，在上述基元型生产线上如果去除本发明批露的LED光源系统A，同时用热固化型水性单或双组份涂料材料代替本发明批露的长波长LED光固化单组份涂料材料，则将无法实现漆雾回收循环利用（对双组份涂料而言），以及无法达到本发明预期的降本增效效果。原因之一在于热固化型水性单或双组份涂料成膜交联密度低，显著低于本发明批露的长波长LED光固化涂料材料或传统环氧/聚氨酯油漆涂装，因此漆膜性能欠佳，市场无法接受；原因之二在于热固化型水性单或双组份涂料待干和实干时间长（数小时到一至两天），显著长于本发明批露的长波长LED光固化涂料材料（数秒级）或传统环氧/聚氨酯油漆（数小时），因此成本高企。

本发明的有益效果

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

其一，特定波长区间的长波长LED光波（360-780纳米）不会在工作时激发空气中氧气生成臭氧（O₃）危害物，无需任何特殊防护或尾端臭氧治理设施设备投入；

其二，长波长光源具备较强的穿透力以及反射和散射功能，同时LED光源的光强和辐照度灵活可调，首次实现了兼顾平面和异型工件的漆膜有效固化，喷涂和滚涂均适用，宽泛适用型显著增强，突破了传统短波长紫外光只能做相对平板规整工件光固化，且只能滚涂涂装的长期瓶颈；

其三，单组份的特点使得该材料首次实现了喷涂施工中的漆雾回收循环利用，既杜绝了浪费，节省成本（达到95%以上回收利用率），又减少或杜绝了VOC释放污染，进而减少或完全消除了VOC尾端环保治理设备的投入。对于传统溶剂型环氧和聚氨酯漆双组分材料而言，有效活化寿命期通常仅仅只有短暂的2-4小时，因此值得特别强调的是，业界在过往生产实践中既无回收利用的主观减排愿望，更无回收利用的客观技术实践可能。在此背景下，单组份长波长LED光固化材料的漆雾回收循环利用系首次实现；

其四，该材料突破了技术瓶颈，在不添加有机溶剂型稀释剂或只添加水的情况下，实现粘度的高度灵活可控调节，特别是针对喷涂施工的低粘度，同时从源头避免了VOCs的释放；

其五，该材料主要组成成分均具备闭杯闪点大于100摄氏度（已居于检测限上限）的戊级“难燃或不可燃物质”国家消防安全标准（参照国家标准GB/T 3536-2008和GB/T5208-2008/ISO 3679-2004），因而满足作业空间和盖上物业消防安全需求（参照国家标准GB 50016-2014）；

其六，该材料的大分子树脂和水吸收剂等主要组成成分均具备低气味或无异味特征，避免了不良气味处理过程，也规避了气味扰民的常见涂装施工连带问题。

综上，本发明的长波长LED光固化涂料具备高闪点、低气味、低或零VOC释放特征，属于环境友好型涂料。

本发明的特定应用场景涉及在人口稠密盖上物业特殊环境下作业，对环保和安全提出了前所未有的新要求，亟需创新性的系统解决方案，保障涂装材料及其过程必须同时满足高性能涂装，低或零VOC释放，消防安全，以及净味健康四重技术要求。本发明利用长波长LED光固化涂料与配套的LED光固化光源系统、人工或智能机器人喷涂系统、喷漆漆雾回收循环利用系统、在线打磨系统、尾端VOC二次处理系统，以及自动化吊线或地盘线输送系统等相互耦合，从而根本上提供一种针对盖上物业安全友好型，同时满足上述四重技术要求的，轨道交通整车 “一站式”涂装和翻修换新解决方案。该解决方案的特点是创造性地整合了LED光固化新材料和新装备技术，二者在行业内首次联动落地实践，并利用LED光固化秒级高效干燥固化技术首次实现了涂装流程降本增效。该技术领先于国际同行企业率先产业化成功，是轨道交通领域的我国自主知识产权重大技术突破。

另外，本发明将特定长波长LED光固化涂料新材料和特定新型涂装系列关联设备（A-B-C-D-E）以特定的方式创造性结合，出其不意地针对轨道交通整车车体涂装行业给出了综合性和“一站式”降本增效解决方案。从而提供一种一体化成套技术，具有重大的产业化应用前景和具有突出的经济和社会效益。

附图说明

图1示出了长波长LED光固化腻子，底漆，中涂漆，或面漆生产线。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例

以下例子在此用于示范本发明的优选实施方案。本领域内的技术人员会明白，下述例子中披露的技术代表发明人发现的可以用于实施本发明的技术，因此可以视为实施本发明的优选方案。但是本领域内的技术人员根据本说明书应该明白，这里所公开的特定实施例可以做很多修改，仍然能得到相同的或者类似的结果，而非背离本发明的精神或范围。

除非另有定义，所有在此使用的技术和科学的术语，和本发明所属领域内的技术人员所通常理解的意思相同，在此公开引用及他们引用的材料都将以引用的方式被并入。

那些本领域内的技术人员将意识到或者通过常规试验就能了解许多这里所描述的发明的特定实施方案的许多等同技术。这些等同将被包含在权利要求书中。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的仪器设备，如无特殊说明，均为实验室常规仪器设备；下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。

实施例 1 长波长LED光固化涂料配方

长波长LED光固化涂料，即含烯键（丙烯酸酯）样品体系按下列配方制作（以重量百分比计）：

底漆材料A：60份深圳有为技术控股集团有限公司APi-338水性聚氨酯丙烯酸酯分散液（固含量46%wt），30份TiO₂颜料，3份去离子水，4份PM/PNB混合型成膜助剂，0.5份润湿剂BYK-346，0.5份商售流平剂3076，1份防闪锈剂RAYBO 70，1份商售增稠剂0620。

底漆材料B：100%固含BAYER公司水性异氰酸酯固化剂Bayhydur XP 2655。

底色漆材料C：50份ALLNEX公司UCECOAT 7788水性聚氨酯丙烯酸酯分散液，15份TMPTA单体，20份TiO₂颜料，1.5份浙江原野纳米科技公司TRAFe^® 透明氧化铁黄颜料BTY-101W颜料，2份光引发剂TPO-L，1份光引发剂819，1份光引发剂DETX，1份深圳有为技术控股集团有限公司光引发剂APi-307，2.5份去离子水，4份成膜助剂，0.5份润湿剂BYK-346，0.5份流平剂3076，1份增稠剂0620。

面漆材料D：28份广东博兴公司光固化树脂B-520，18份光固化树脂B-574 ，6份水性增韧剂WATBOND311，30份单体TPGDA，9份去离子水，2份打磨助剂PLB-500，0.5份润湿剂BYK-330，0.5份流平剂3076，2份附着力促进剂9107，1份光引发剂TPO ，2份深圳有为技术控股集团有限公司光引发剂APi-308，1份光引发剂ITX。

水性厚浆型环氧底漆材料E：18份深圳有为技术控股集团有限公司水性聚酰胺分散体（固含量40%wt），20份磷酸锌颜料，20份三聚磷酸铝颜料，10份填料疏水硫酸钡，15份TiO₂颜料，1份碳黑颜料，8份去离子水，4份成膜助剂，0.5份润湿剂BYK-346，0.5份流平剂3076，1份防闪锈剂340A，1份耐盐雾助剂330，1份增稠剂0620。

水性厚浆型环氧底漆材料F：45份亨斯曼Araldite 3963水性环氧树脂，45份瀚森Hexion 816液态环氧树脂，2份环氧硅丙烷WD-60，8份碳酸二甲酯。

实施例 2 长波长LED光固化环保涂装生产线布局及应用

长波长LED光固化环保涂装生产线由单独或多个基元生产线串联而成，基元线如图1所示。所用手持式LED光源发射光波波长为390-405纳米，功率为16瓦/平方厘米。

被涂装的素材是深圳地铁集团有限公司1号线和3号线轨道交通车体的内体，外体，和转向架，施工地点是深圳地铁集团有限公司1号线前海车辆维修段按照本发明披露方式改造的喷漆库内（附图）。

施工方式是：

或：素材→防护遮蔽→打磨清理→清洁去污→重新遮蔽保护→喷涂热固化底色漆（光面或麻面）→放置干燥→喷涂LED光固化面漆→LED光源照射干燥→去保护→验收交车出货。

长波长LED光固化和系列设备通过上述布局，以创新性的方式有机耦合，从根本上提供了一种针对盖上物业安全友好型轨道交通整车“一站式”涂装和翻修换新解决方案，从而在产业领域内率先提供了一个能有效替代传统高污染性溶剂型油漆与涂装的重大转型升级绿色替代技术。

上述生产线运营中，施工温度控制在10-40摄氏度，湿度30%-70%；漆膜干燥固化后耐刮擦性，耐污性，光泽度，色差，附着力，漆膜厚度，硬度，耐盐雾等技术指标均满足深圳地铁集团有限公司相关轨道车体涂装质量验收标准。

上述材料主要组成成分经华测检测认证集团测试，均具备闭杯闪点大于100摄氏度（已居于检测限上限）的戊级“难燃或不可燃物质”国家消防安全标准（参照国家标准GB/T3536-2008和GB/T 5208-2008/ISO 3679-2004），因而满足作业空间和盖上物业消防安全需求（参照国家标准GB 50016-2014）。

底漆和面漆漆雾回收率均达到95%以上，几近实现了源头VOC零排放，喷房口VOCs连续监测指标（≤5克/升，标准GB18581-2020和DB 32/T 3500-2019）达到直排标准。

综上，该长波长LED光固化涂料与所述涂装装置的联合使用，首次提供了一个针对轨道交通车体的“外车体-内车体-转向架”整体绿色涂装解决方案，尤其是针对盖上物业和人居安全友好首次践行落地了“三重达标”（即环保，消防，气味）的原创性解决方案。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种长波长LED光固化涂料，其特征在于，所述长波长LED光固化涂料包括：

（1）至少一种含烯键的不饱和可辐射聚合物质；和

（2）至少一种在360-780纳米长波光波波长区域有活性吸收的光敏引发剂物质。

2.根据权利要求1所述的长波长LED光固化涂料，其特征在于，所述含烯键的不饱和可辐射聚合物质是可以通过所述烯键的自由基聚合反应被交联的化合物或混合物。

3.根据权利要求2所述的长波长LED光固化涂料，其特征在于，所述含烯键的不饱和可辐射聚合物质为单体、低聚物或预聚物，其混合物或共聚物，或它们的水溶性或水性分散体。

4.根据权利要求3所述的长波长LED光固化涂料，其特征在于，所述单体为丙烯酸酯、丙烯酰胺、丙烯醛、烯烃、共轭双烯烃、苯乙烯、马来酸酐、富马酸酐、乙酸乙烯酯、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、丙烯酸或丙烯酸衍生物。

5.根据权利要求1-4任一项所述的长波长LED光固化涂料，其特征在于，所述在360-780纳米长波光波波长区域有活性吸收的光敏引发剂物质为具有结构式I-IX的光引发剂化合物、活性胺和染料作为实质性光敏化剂的光引发剂物质中的任意一种，或任意两种或两种以上组成的混合物：

，

其中，具有结构式I的为羟基酮型光引发剂化合物；具有结构式II的为胺基酮型光引发剂化合物；具有结构式III的为膦酰型光引发剂化合物；具有结构式IV的为肟酯型光引发剂化合物；具有结构式V的为二苯甲酮型光引发剂化合物；具有结构式VI的为苯甲酰甲酸酯型光引发剂化合物；具有结构式VII的为硫杂蒽酮型光引发剂化合物；具有结构式VIII的为酰基砜型光引发剂化合物；具有结构式IX的为鎓盐型阳离子光引发剂化合物；

Ar₃是含有n个取代基的C⁶-C²⁴芳基，n取值1-6，取代基是C¹-C¹²直链或支链或环状型烷基、烷氧基、烷胺基、CH₂OH、CH₂SH、CH₂Cl、CH₂OAc、CH₂O-C(O)-CH=CH₂、CH₂O-C(O)-C(CH₃)=CH₂、

CH₂NH-C(O)-CH=CH₂、CH₂NH-C(O)-C(CH₃)=CH₂、

X-Ar₃-C(O)-P(O)R₆R₇，X是二价C²-C¹²链接基团，该基团被1-6个非连续的氧原子、氮原子、硫原子、硅原子、羰基、羟基、酯基、羧基插入；

Q^-是一个抗衡阴离子，

优选地，所述在370-780纳米长波光波波长区域有活性吸收的光引发剂物质为选自下列物质中的至少一种：

。

6.根据权利要求1所述的长波长LED光固化涂料，其特征在于，所述长波长LED光固化涂料含有的水分质量百分比为0-90%，优选地为0-80%，更优选地为0-70%，进一步更优选地为0-60%，

7.根据权利要求6所述的长波长LED光固化涂料，其特征在于，所述涂料为底漆、面漆和中涂漆中的至少一种，相应地，适用于腻子、底涂、中涂、或面涂工序中的至少一种。

8.一种利用权利要求1所述长波长LED光固化涂料对素材表面进行涂装的装置，其特征在于，包括附带水冷或风冷式制冷的360-780纳米光波波长的LED光固化光源系统，优选地，其功率密度范围是0.01-100000mW/cm²，照度值范围是0.01-100000mJ/cm²，更优选地，所述LED光固化光源系统为手持式LED光源、滑轨式LED光源、或隧道式LED光源；

进一步地，所述装置还包括附带负压漆雾回收功能的人工或机器人或机械手喷涂系统，优选地，所述附带负压漆雾回收功能的人工或机器人或机械手喷涂系统为喷位立面和地面同时附带网格状负压漆雾回收装置的人工或机器人或机械手喷涂工作站；

更进一步地，所述装置还包括控温除湿设备，优选地，控温除湿设备的工作参数是温度为-10-60摄氏度，相对湿度为5%-95%；

更进一步地，所述装置还包括自动化输送线；

更进一步地，所述装置还包括尾端VOCs治理设备；该VOCs治理设备连接所述装置的出风口，该装置的进风口和出风口的相对关系，可以是左侧进风右侧出风，或前方进风后方出风，或上方进风下方出风，或反之。

9.一种利用权利要求1所述的长波长LED光固化涂料对素材表面进行涂装的方法，其特征在于，包括利用所述长波长LED光固化涂料作为腻子、底漆、修色漆和面漆中的至少一种对素材表面进行LED光固化涂装的步骤，优选地，所述素材为轨道交通工具的整车车体（外体和内体）或部分或零件（转向架），进一步地，所述素材表面为素材内表面和/素材外表面；优选地，所述涂装为喷涂、刷涂、擦涂、淋涂、或辊涂。

10.一种与权利要求1-7任一项所述的长波长LED光固化涂料配套的热固化型涂料在轨道交通工具上的应用, 其特征在于，所述长波长LED光固化涂料包括：

（1）至少一种环氧型树脂物质；

（2）至少一种含锌颜料；和

（3）碳酸二甲酯为溶剂。