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《紫外光固化材料》是科学出版社2001-8-1出版的图书,作者是王德海/江棂。本书以紫外光固化材料的组分及品种为主线,系统地论述紫外光固化的化学原理及应用问题,同时介绍国内外在这一领域的最新研究成果。
紫外光固化技术(UV技术)是指在特殊配方的体系(称为光固化体系)中加入光引发剂(或光敏剂),经过吸收紫外线(UV)光固化设备中产生的高强度紫外光后,产生活性自由基或阳离子,从而引发聚合、交联和接枝反应,使其在一定时间内由液态转化为固态的技术。
紫外光固化体系(UV体系)主要由光活性单体(又叫活性稀释剂,即带有不饱和双键的简单化合物,最常用的是丙烯酸酯类化合物,主要起改善综合性能、提高固化速度、增强流变性等作用)光活性低聚物、光引发剂三部分组成。当紫外光照射紫外光固化体系时,将激发分解体系中的光引发剂,生成活性游离基,撞击体系中的双键并反应形成增长链,这一反应继续延伸使光活性单体和低聚物中的双键打开,交联形成紫外光固化聚合物。
UV体系分为自由基体系和阳离子体系,两者固化机理有所不同。自由基体系是由光引发剂受UV照射激发产生自由基,引发单体和预聚物聚合交联;阳离子体系是由阳离子光引发剂受辐射产生强质子酸,催化加成聚合,使体系固化。
以自由基体系为例 ,UV自由基固化需经过以下步骤:(1)自由基光引发剂受到UV照射后,激发分解产生活性自由基;(2)链引发:引发剂产生的自由基引发树脂或单体分子的不饱和双键产生新的自由基;(3)链增长:由树脂和单体产生的自由基可以继续引发树脂和单体分子中的不饱和双键产生自由基,进行自由基连锁反应;(4)链终止:化学反应中,由于自由基含有未偶化电子,非常活泼,极易倾向于基他自由基偶合或发生酸化作用,使链反应终止。通过上述反应,生成高分子化合物,使胶液转变为固体。
主要影响UV光固机的因素有以下几个:1、固化速度根据基材、涂料、固化距离等不同,适当调整设备固化速度,固化速度过快,基材表面UV涂料发粘或表面干而内不干;运行速度慢,基材表面会老化。2、UV涂层 UV...
uvled固化设备的价格根据需要固化的产品来定,固化照射面大小、固化能量大小、所需波长;选购时可以参考以下几点光源最好是选用进口芯片,真空无机材料封装,光衰小、稳定性会好点。(目前为止)驱动选用恒流恒...
与PU、PE、NC等油漆以成膜物质命名方式不同,UV漆是以油漆的固化方式命名的。它是通过机器设备自动辊涂、淋涂到家具板面上,在紫外光(波长为320-390nm)的照射下促使引发剂分解,产生自由基,引发...
紫外光固化封底涂料的研制
研制了一种用于表面粗糙的水泥板、木板等建筑材料的快速封底处理的紫外光固化涂料,该涂料组成为:预聚物55份(质量份,下同)、稀释单体40份、光引发剂3份、助剂2份、填料35份。所得涂料流平性好,不需要添加流平剂,可形成均匀的涂层;其成膜固化速度快,固化膜具有较强的附着力,且耐酸性、耐碱性、耐盐性好;同时该涂料有较好的防沉降性、贮存稳定性和施丁性。
MT—A紫外光固化罩光清漆
研制了聚酯氨基甲酸酯-丙烯酸酯紫外线固化(PU-PEUV)涂料。该涂料具有固化快,涂层的光泽、耐磨性、耐候性和耐化学性好等特点,特别适用于流水线生产的摩托车金属件和塑料件罩光。介绍了聚酯树脂(PE)、聚酯氨基甲酸酯-丙烯酸酯(PU—PE)低聚物及其涂料的制法。列举了PU-PE低聚物和PU-PEUV涂料的性能指标。讨论了PU-PEUV涂料组成的优化。
按照紫外光固化树脂参加光固化交联过程中的反应机理,可以起把紫外光固化树脂分为自由基型光固化树脂和阳离子型光固化树脂。
自由基紫外光固化树脂都是具有不饱和双键的低聚物,如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基等。按照自由基聚合反应速率快慢排序:丙烯酰氧基>甲基丙烯酰氧基>乙烯基>烯丙基。因此,自由基光固化用的树脂主要是各类丙烯酸树脂、丙烯酸酯化的丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂等。其中应用最多的是环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂。
阳离子光固化产品的树脂,具有环氧基团或乙烯基基团,如环氧树脂和乙烯基醚树脂等。
按照紫外光固化树脂合成路径中使用的一些主物质和特殊物质分类。主要分为:
表1-1列举了常用紫外光固化树脂的性能。
表1-1 常用紫外光固化树脂的性能
树脂 | 固化速率 | 拉伸强度 | 柔性 | 硬度 | 耐化学品性 | 耐黄变性 |
环氧丙烯酸树脂 | 高 | 高 | 不好 | 高 | 极好 | 中 |
聚氨酯丙烯酸树脂 | 可调 | 可调 | 好 | 可调 | 好 | 可调 |
聚酯丙烯酸树脂 | 可调 | 中 | 可调 | 中 | 好 | 不好 |
聚醚丙烯酸树脂 | 可调 | 低 | 好 | 低 | 不好 | 好 |
纯丙烯酸树脂 | 慢 | 低 | 好 | 低 | 好 | 极好 |
乙烯基树脂 | 慢 | 高 | 不好 | 高 | 不好 | 不好 |
在紫外光固化涂料的调制过程中,由于树脂是主要的成膜物质,所以选择合适的光固化低聚物显得尤为关键,主要要综合考虑下列因素:
选用低粘度树脂可以减少活性稀释剂的用量,但是同时低粘度树脂往往分子量也偏低,会影响成膜物理性能。
一般来讲,光固化速率快的话可以减少光引发剂的用量,更容易满足涂装的高效要求。
物理力学性能涉及调制好的UV涂料、UV油墨、UV胶黏剂等产品最终的品质和属性,不同的工业情况下,要求也不同,但是主要可以分为以下几类:
UV固化粉末涂料是粉末涂料技术与紫外光固化技术相结合的一项新型涂装技术,它综合了传统粉末涂料和液体UV固化涂料技术的优点,并在一定程度上克服了两类涂料的缺点。
UV固化水性涂料结合了水性涂料和光固化涂料的优点,近年来得到迅速发展,也是今后光固化涂料主要发展方向之一。
UV固化水性涂料的优点是:可以使用相对分子质量很高的齐聚体以提高对某些基材(如金属)的粘附力并提高固化膜的其它物理性能,而不像传统紫外涂层的齐聚体相对分子质量受到施工粘度的限制;体系的粘度可用水来调节,而不必使用稀释单体,这样就可以避免由活性稀释单体引起的收缩;用这种方法可以得到极薄的涂层,且设备易于清洗;水烘干后在辐照之前就可以得到触干的涂层,这样可以用于三维物体的表面固化,这种辐照之前就触干的涂层减少了灰尘的吸附并且能在固化前对涂层的缺陷进行修补。这种技术的缺点是:光固化前必须脱水烘干,体系光泽度低,耐溶剂性差,耐擦伤性差。