光固化原理及应用简介
紫外光固化原理

紫外光固化原理
紫外光固化技术是一种快速、高效、环保的固化技术,得到了广泛的应用。
这项技术的产生是因为我们在日常生活中需要一些在短时间内迅速干燥、快速固化的物品,而其他传统的固化方法所需时间较长。
紫外光固化技术可以满足这种需求,因为它基于紫外线(UV)的光致反应,是一种快速的固化方法。
紫外光固化技术的原理是:当紫外线照射到UV固化剂上时,固化剂中的光敏化剂便开始吸收紫外线并能够转化为活性离子或自由基,进一步引发聚合反应。
这种聚合反应会使固化剂从液态变成固态,即形成一层坚硬、透明、具有均匀厚度的薄膜。
这种过程是经过传感器控制的,一般在几秒到几分钟内完成,可以大幅缩短生产周期。
UV固化剂的光敏化剂通常是由含能的单体和自由基组成的。
吸收紫外光后,光敏化剂会产生自由基引起聚合反应。
同时,UV固化剂中的保护剂会防止反应中产生的副产物和热量,使得聚合反应可以进行得更加理想。
在UV固化剂固化机的设计中,我们需要考虑到紫外线的强度、曝光时间和UV固化剂的配比,它们都将影响固化层的效果。
一些产品可能需要经过多次UV辐射,以满足生产要求。
因此,UV固化设备设计中会含有一些传感器、计时器和其他测量工具。
这些工具可检测出固化过程中可能的异常,使得设备操作者可以根据设备显示的信息进行调整。
总的来说,紫外光固化技术是一种快速、高效、能有效节省生产成本和提高生产效率的新型固化技术。
由于它的高能力、准确性和经济性,它被广泛用于许多制造行业。
在未来,随着技术的进一步发展,它还将延伸到更多细分领域,成为多种不同的生产流程中的重要一步。
光固化 原理

光固化原理
光固化是一种通过使用紫外光源对涂层或材料进行固化的过程。
该过程基于紫外线照射能够引发光敏化剂分子的光化学反应,从而促使涂层或材料发生聚合或交联反应,形成固态结构。
光固化过程中,紫外光线通过紫外光源产生,并被一个安装在固化设备内的反射镜反射或引导到待固化的材料表面。
当光线照射到材料上时,光敏化剂分子吸收光能,并在激发态下进行活化。
活化的光敏化剂分子可以与周围的单体或含有活泼氢原子的物质发生反应,引发聚合或交联反应。
这种光敏化剂分子的活化是由紫外线照射能量提供的。
紫外线的能量可以激发电子从其基态跃迁到激发态,从而增加反应发生的可能性。
同时,光敏化剂分子对特定的紫外光波长有选择性吸收,这使得固化过程可以在特定的波长下进行。
光固化的反应速度非常快,因为紫外光可以提供高能量的激发态,从而加速反应的进行。
此外,光固化过程不需要加热或溶剂挥发等辅助手段,因此具有高效、节能、环境友好等优点。
光固化技术广泛应用于涂料、胶粘剂、油墨等领域。
在涂料领域,光固化涂料可以实现迅速固化,提高生产效率和涂层质量。
而在其他领域,光固化技术也为制备精密结构、功能材料等提供了一种高效的工艺方法。
光固化手册

光固化手册光固化是一种常用于工业生产和实验室应用的技术,它能够快速和可靠地固化涂层材料和胶粘剂。
这种技术主要依赖于紫外线或可见光来促使涂层中的单体发生聚合反应,从而形成坚固的固体结构。
光固化手册是一本详细介绍光固化技术原理、应用和操作方法的手册,下面将对光固化手册进行详细描述。
光固化技术原理部分:光固化技术主要基于光敏固化材料的特性和光引发剂的作用机制。
在光敏固化材料中,通常含有一种或多种光敏单体和光引发剂。
当光敏固化材料暴露在紫外线或可见光的照射下时,光敏单体中的双键将发生聚合反应,形成大分子物质,从而导致材料的固化。
光固化技术应用部分:光固化技术广泛应用于涂覆、胶粘、油墨、3D打印等领域。
在涂覆领域,光固化涂料可以在极短的时间内固化,提高生产效率。
在胶粘领域,光固化胶粘剂可以快速固化,降低生产成本。
在油墨领域,光固化油墨具有高速干燥、良好的附着力和耐磨性等特点。
在3D打印领域,光固化3D打印技术可以实现高精度的打印效果。
光固化技术操作方法部分:光固化过程中的操作方法包括光源的选取、固化时间的控制、温度和湿度的调节等。
在选择光源时,需根据材料的固化要求选择合适波长的光源。
固化时间的控制需要根据涂层厚度、光强度和材料的固化特性来确定。
温度和湿度的调节是为了保证固化过程的稳定性和一致性。
总结:光固化手册是一本介绍光固化技术的重要参考资料,它详细介绍了光固化技术的原理、应用和操作方法。
通过光固化手册的学习和实践,人们可以更好地理解和应用光固化技术,提高生产效率和产品质量。
光固化技术的不断发展和创新,将为各个领域的工业生产和科学研究带来更多的可能性和机遇。
光固化材料

光固化材料引言光固化材料是一种通过光能激发并进行化学反应的材料。
它们在光照射下可以发生聚合反应或交联反应,从而形成固体结构。
光固化材料广泛应用于3D打印、光学涂层、光学纤维、医疗器械等领域。
本文将对光固化材料的基本原理、种类、应用以及未来发展进行介绍。
基本原理光固化材料的固化过程是光聚合或光交联反应。
当光照射到光固化材料上时,光能会激发材料中的光敏剂。
光敏剂吸收光能后,会发生聚合反应或交联反应,将分子结构重新排列并形成固体结构。
这一固化过程可以通过以下方程式表示:光敏剂 + 光能→ 聚合或交联反应→ 固化材料种类光固化材料根据反应方式的不同,可以分为光聚合材料和光交联材料。
光聚合材料光聚合材料在光照射下会发生自由基聚合反应。
这种材料通常包含光活性单体和光引发剂。
光活性单体是一种可聚合的单体分子,它在光照射下可以发生自由基聚合反应,形成聚合物。
光引发剂则是一种吸收光能并引发聚合反应的物质。
常见的光聚合材料包括环氧树脂、丙烯酸酯等。
光交联材料光交联材料在光照射下会发生交联反应,形成三维网络结构。
这种材料通常包含含有多个双键的单体和光引发剂。
在光照射下,光引发剂会引发双键的光交联反应,将单体分子连接起来形成三维网络结构。
光交联材料具有良好的耐热性和力学性能,常用于制备光学涂层、光学纤维等。
应用光固化材料具有许多优点,如快速固化速度、低能耗、无溶剂等,因此在许多领域有广泛应用。
3D打印光固化材料在3D打印中被广泛应用。
通过激光或LED光源照射光固化材料,可以将其逐层固化成所需的物体形状。
这种制造方式快速高效,并且可以制造出复杂的结构。
光固化材料的选择对于3D打印的质量和性能有重要影响。
光学涂层光固化材料可以用于制备光学涂层。
通过在基材表面涂覆光固化材料,并在光照射下进行固化,可以形成光学涂层。
这种涂层具有高透明度、抗腐蚀性和抗划伤性能。
光学涂层广泛应用于眼镜、显示器、摄像头等光学器件中。
医疗器械光固化材料也被应用于医疗器械制造。
光固化成型原理

光固化成型原理
光固化成型原理是一种利用紫外线或可见光照射下的光敏物质,使其发生化学反应,从而实现材料固化的技术。
这种技术在现代工业生产中得到了广泛应用,特别是在3D打印、印刷、涂料、胶水等领域。
光固化成型原理的基本原理是利用光敏物质的分子结构发生变化,从而引发化学反应,使材料固化。
光敏物质通常是一种含有双键或环状结构的有机分子,当它们受到紫外线或可见光的照射时,会发生光化学反应,使分子结构发生变化,从而引发固化反应。
在3D打印中,光固化成型原理被广泛应用。
3D打印机通过喷头将液态光敏物质喷射到打印平台上,然后利用紫外线或可见光照射,使光敏物质发生固化反应,从而实现3D打印。
这种技术具有高精度、高效率、低成本等优点,已经成为现代制造业的重要技术之一。
在印刷、涂料、胶水等领域,光固化成型原理也得到了广泛应用。
印刷时,光敏物质被涂在印刷材料上,然后利用紫外线或可见光照射,使光敏物质发生固化反应,从而实现印刷。
涂料和胶水中也常常添加光敏物质,以实现快速固化。
光固化成型原理是一种非常重要的技术,它在现代工业生产中得到了广泛应用。
随着科技的不断发展,光固化成型技术将会越来越成熟,为人类创造更多的价值。
光固化机在家具和室内装饰中的应用案例

光固化机在家具和室内装饰中的应用案例导语:光固化机已经成为当今家具和室内装饰领域不可或缺的工具,它以快速、高效的特点,使得家具和室内装饰的生产制作更加精细和美观。
本文将探讨光固化机在家具和室内装饰中的应用案例,并介绍光固化机的工作原理和未来发展趋势。
一、光固化机的工作原理光固化机使用紫外线(UV)或可见光(VIS)照射涂层或胶水,通过化学反应使其迅速固化。
具体而言,光固化机利用紫外线灯和光反应剂将涂层或胶水暴露在特定波长的光照下,引发紫外线交联反应,使其在几秒钟内硬化。
这种固化方式具有快速、高效、节能的特点,能够满足制造业对生产效率和品质的要求。
二、光固化机在家具制造中的应用案例1. 无缝板家具无缝板是家具制造中常用的一种材料,光固化机可以在制造过程中对无缝板表面进行光固化处理,使得家具表面更加坚固和美观。
并且,光固化机能够减少涂料使用量,并提高涂料的硬化速度,从而节约生产成本和时间。
2. 定制家具光固化机可以实现对家具的个性化定制。
通过在光固化机中使用不同波长的灯光,可以实现对涂层的不同颜色、光泽和质地的定制,满足消费者对个性化家具的需求。
三、光固化机在室内装饰中的应用案例1. 地板涂层地板涂层是室内装饰的重要部分,通过光固化机的应用,可以实现地板涂层的快速硬化和品质保证。
光固化机不仅能够提高地板涂层的耐磨性和光泽度,还能够减少涂层在制造过程中的挥发物排放,对环境友好。
2. 墙面涂层墙面涂层也是室内装饰的关键元素,光固化机可以使墙面涂层迅速固化,提高质量和效率。
利用光固化机,墙面涂层可以在几秒钟内硬化,减少涂层的干燥时间,提高施工效率。
四、光固化机的未来发展趋势1. 绿色环保随着社会环保意识的增强,光固化机在未来的发展中将更加注重环境友好型涂料和胶水的应用,以减少挥发性有机化合物(VOCs)的排放,保护人类健康和环境。
2. 智能化和自动化未来的光固化机将更加智能化和自动化。
通过应用机器学习和人工智能技术,光固化机将能够自动调节照射时间和波长,以适应不同材料和涂层的需求,提高产品的质量和稳定性。
紫外光固化修复方案

紫外光固化修复方案随着科技的发展,紫外光固化修复技术在许多领域得到广泛应用。
紫外光固化修复是一种利用紫外光照射材料表面,使其发生固化反应从而修复损伤的方法。
本文将介绍紫外光固化修复的原理和应用,并探讨其优势和局限性。
一、紫外光固化修复的原理紫外光固化修复是利用紫外光照射材料表面,通过引发剂将涂层中的单体聚合成固体的过程。
当紫外光照射到材料表面时,引发剂会吸收紫外光能量并转化为化学反应能量。
引发剂将化学能量传递给涂层中的单体,使其发生聚合反应,形成一个固体层。
这个固体层能够填补损伤或裂缝,从而修复材料的损伤。
二、紫外光固化修复的应用紫外光固化修复在许多领域都有广泛的应用。
其中最常见的应用是在涂料和胶水的制造中。
传统的涂料和胶水需要通过空气中的湿气或热能来固化,这需要较长的时间。
而紫外光固化修复可以在几秒钟内完成固化,大大提高了生产效率。
此外,紫外光固化修复还广泛应用于印刷、电子、医疗器械等行业,用于修复产品表面的损伤或缺陷。
三、紫外光固化修复的优势紫外光固化修复具有许多优势。
首先,固化速度快。
紫外光固化修复可以在几秒钟内完成固化,大大节省了时间。
其次,固化质量好。
紫外光固化修复可以使涂层均匀固化,形成平整、光滑的表面。
再次,环保节能。
紫外光固化修复不需要使用有机溶剂,不会产生污染物,符合环保要求。
此外,紫外光固化修复还可以节约能源,提高生产效率。
最后,紫外光固化修复可以应用于各种材料,包括塑料、玻璃、金属等。
四、紫外光固化修复的局限性虽然紫外光固化修复具有许多优势,但也存在一些局限性。
首先,紫外光固化修复的效果受材料的透明性影响较大。
如果材料对紫外光的透过性较低,固化效果可能不理想。
其次,紫外光固化修复的设备价格较高。
紫外光固化修复需要使用紫外光固化设备,而这些设备价格较高,对于一些小规模企业来说可能无法承担。
最后,紫外光固化修复的操作要求较高。
由于紫外光具有一定的辐射性,操作人员需要采取相应的防护措施,以确保安全。
紫外光固化技术的应用研究

紫外光固化技术的应用研究1. 紫外光固化技术的概述紫外光固化技术是一种利用紫外光线引发单体或低聚物发生共价键交联反应,将涂层、印刷品、胶粘剂等涂层材料在极短时间内固化的技术。
紫外光线具有高能量和高反应性,因此其固化速度非常快,只需要几秒钟或几分钟即可完成。
紫外光固化技术具有固化速度快、环保无污染、可实现高厚度固化等优点,广泛应用于各个行业。
2. 紫外光固化技术在涂层材料中的应用随着涂层工业的发展,紫外光固化技术得到了越来越多的应用。
该技术可以用于硬化木材涂层、金属涂层、塑料涂层、纸张涂层等领域。
与传统的烤漆技术相比,紫外光固化技术具有更快的固化速度、更高的效率和更低的能耗,同时还可以实现对厚度较大的涂层材料进行固化。
3. 紫外光固化技术在印刷品中的应用在印刷品的生产过程中,常常需要对印刷品进行涂层、亮光等处理。
传统的印刷处理技术需要时间较长,使用的化学材料也可能对环境造成污染。
而紫外光固化技术可以快速、高效地对印刷品进行处理,同时也避免了对环境的污染。
4. 紫外光固化技术在胶粘剂中的应用胶粘剂涂层是一种在制造各种产品中广泛应用的材料。
紫外光固化技术可以使胶粘剂材料快速固化,从而提高生产效率。
这种技术也可以避免使用溶剂,使生产过程更加环保。
5. 紫外光固化技术的应用研究目前,紫外光固化技术正在不断深入地进行研究和发展,以适应不同行业的需求。
在涂层领域,研究人员正在积极探索如何实现对厚度更大的涂层进行固化。
在印刷品领域,研究人员正在研究如何提高印刷品的清晰度和色彩鲜艳度。
在胶粘剂领域,研究人员正在研究如何提高胶粘剂的粘合性和硬度。
总体来说,紫外光固化技术是一种高效、环保、快速的涂层固化技术,在各个行业得到了广泛应用。
随着技术的不断发展和不同行业的需求变化,研究人员将持续改进和完善这种技术,使其更加适应不同领域的应用需求。
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第一章光固化原理及应用简介第一节、光化学基础光的透过和吸收光是具有特定频率(波长)的电磁辐射。
电磁辐射涵盖从宇宙射线到无线电波的范围(图1-1),通常所说的光指的是紫外光(UV)、可见光和红外光,波长范围分别在40~400nm、400~800nm和800nm以上。
图1-1各种电磁辐射的范围紫外光是波长为40~400nm的光,又可分为真空紫外(<200nm)、中紫外(200~300nm)和近紫外(300~400nm)。
在一般光化学研究和光固化应用中有实际意义的是中紫外和近紫外区的紫外光,通常1又划分为UVA (315~400nm)、UVB(280~315nm)和UVC(200~280nm)三个波段。
一般的光固化体系中应用较多的是UV A和UVB,集成电路制作的光刻技术中则用到UVC段甚至更短波长的光。
光固化涂料应用中常常要考虑深层固化的问题,这是由于光穿过吸光物质时其强度会发生衰减。
光衰减的程度可以用比尔朗伯(Beer Lambert)定律描述:式中,I0为入射光的光强;I为透射光的光强;ε称为摩尔消光系数,与被透过物中吸光物质的性质和入射光的波长有关;c为该吸光物质的浓度;l为光程长。
留意上式中吸光物质浓度越大,则光衰减越严重,因此在实际应用中,过高的光引发剂浓度不利于深层固化。
光的吸收其本质是光的能量转移到吸光物质,使吸光物质分子由低能量状态转化到高能量状态,例如从基态到激发态。
吸收的能量与光的波长有如下关系:ΔE=hν=hc/λ式中,ΔE为分子激发态和基态的能级差,单位J;h为Planck常数,其值为 6.62×10-34J・s;ν为光的频率,单位s;c为光速,其值为3×108m/s=3×1017nm/s;λ为光的波长,单位nm。
可见,波长越短则能量越高。
紫外光波长比可见光短,因此,其能量较高,会对生物细胞产生破坏作用,所以应尽量避免紫外光对皮肤的辐照。
远紫外线能量高,可用来杀菌消毒,通常用的杀菌灯就是主波长为200~300nm的紫外灯。
二、光化学的几个概念生色团虽然光的吸收是一个分子整体的性质,但在有机分子中常常可将某一原子或原子集团看作是光吸收的一个单元,称之为生色团(或发色团)。
典型的有机生色团有C=C,C=O和芳香基团等。
表1-1列出了一些重要的有机生色团的最大吸收波长、消光系数和激发类型。
我们可以利用物质的吸光性估计或判断分子含有怎样的生色团。
反过来,也常常通过在分子中引入特定的生色团,从而改变物质的吸光特性。
表1-1一些重要的生色团的最大吸收波长(λmax)、消光系数(εmax)和激发类型在光引发剂的分子设计中,常常通过改变生色团的结构而实现其作用波长的改变。
量子产率一个光化学反应的量子产率Φ (或量子效率)可以定义为每吸收一个量子所产生的反应物的分子数,这通常是对于特定的波长而言,即Φ=(生成产物的分子数)/(吸收的量子数)同样,也可以将量子产率定义为每吸收一个量子发生反应的分子数。
量子产率的测定对于了解光化学反应的过程和机理非常重要,例如,Φ>1表示存在着链式反应。
另外,对于光引发剂的引发效率,量子产率是一个重要的衡量指标。
激发态和电子跃迁分子可因受热而获得进行化学反应所必需的活化能,而光化学反应的活化能是由分子吸收光能而获得的,两种反应所依据的基本化学理论没有根本的区别,但两者在发生反应时分子的电子排布是完全不同的。
热化学反应时分子处于基态,而光化学反应时分子处于激发态。
分子吸收光能后处于较低能级轨道的电子可以向较高能级的轨道跃迁,从而生成激发态分子。
这种跃迁必须服从一定的规则。
服从这些规则的跃迁是“允许跃迁”,否则是“禁阻跃迁”。
图1-2中用箭头示出了4种可能的跃迁。
必须指出的是,所谓“禁阻跃迁”实际上并不是完全不能发生,只是其发生的概率很小,表现为其消光系数ε值很小,例如n跃迁是一种“禁阻跃迁”,其ε约为10~100L・mol-1・cm-1。
激发态分子具有较高的能量,它们相对于基态而言是不稳定的,可以通过各种途径失去能量而回到基态,这称为失活。
如果在失活过程中分子未发生变化,即回到基态的分子是原来的分子,则此过程称为光物理过程;如果分子在激发态发生了化学反应,此时回到基态的分子已不是原来的分子,则此过程为光化学(反应)过程。
激发单线态和激发三线态电子具有自旋,两个电子的自旋方向可以相同(即自旋平行),也可以相反(即自旋反平行),分别对应于三线态和单线态。
通常以T表示三线态,以S表示单线态。
几乎所有的分子在其基态时电子都是配对(自旋反平行)的,即处于单线态,一般以S0表示。
然而激发态分子是由原来配对的2个电子之一跃迁到较高的能级形成的,这2个电子的自旋可能是平行的,也可能是反平行的,相应地称为激发三线态(T1)和激发单线态(S1)。
图1-3表示电子跃迁时自旋的情况。
三线态的能级常低于单线态的能级,但在分子吸收光能而产生的电子激发态多为单线态,这是因为分子激发时若其多重度保持不变则此跃迁的概率最大。
第二节光固化反应通常所讲的光固化过程是指液态树脂经光照后变成固态的过程,所涉及的光固化反应大多数是光引发的链式聚合反应。
更广义的光固化还包括可溶性固态树脂光照后变成不溶性的固态的过程,典型的例子是负性光刻胶,其所经历的反应是光交联反应,例如聚乙烯醇肉桂酸酯的二聚环化反应。
光固化涂料通常是从液体树脂变成固态干膜,因而其所经历的光化学过程基本上是链式聚合反应,通过聚合使体系的分子量增加,并形成交联网络,从而变成固态干膜。
光引发聚合反应主要包括光引发自由基聚合、光引发阳离子聚合,其中光引发自由基聚合占大多数。
本节介绍光固化涂料所涉及的上述两个主要的光引发聚合反应。
光引发自由基聚合自由基聚合反应通常包括引发、链增长、链转移和链终止过程。
光引发自由基聚合与传统的热引发自由基聚合的差别在于引发的机理不同,后者是利用热引发剂受热分解得到具有引发活性的自由基,而前者则是利用光引发剂的光解反应得到活性自由基。
具体的聚合过程如下。
光引发剂(PI)在光照下接受光能从基态变为激发态(PI*),进而分解成自由基。
自由基与单体(M)的碳碳双键结合,并在此基础上进行链式增长,使碳碳双键发生聚合。
其中伴随着增长链上的自由基的转移和终止。
例如常用的光引发剂1-羟基-环己基苯酮(HCPK,商品名Ir-gacure184),其光解反应如式(1-3)所示自由基光固化体系是光固化涂料中应用最广泛的体系,优点是固化速度快,原料价格相对低廉。
但该体系存在收缩大、氧阻聚等问题,尤其是后者,常常是配方设计中必须克服的问题。
空气中的氧分子的阻聚作用体现在两方面。
其一,处于基态的三线态氧可以作为猝灭剂,将激发三线态的光引发剂猝灭,氧分子被激发至活泼的单线态,光引发剂从激发态回到基态,阻碍活性自由基的产生。
幸而大多数裂解型(第Ⅰ型)光引发剂的激发三线态寿命较短,在激发态引发剂与分子氧作用前,引发剂就已经分解掉,氧分子与光引发剂发生双分子猝灭作用的概率相对较低,经常可以忽略。
其二,基态的氧分子处于三线态,本质上是双自由基,因此对光引发过程中产生的活性自由基有较强的加成活性(k>109mol-1・s-11)[1..2],形成对乙烯基单体无加成活性的过氧自由基,此过程速率较快,可与活性自由基对单体的加成反应相竞争,对聚合过程的阻碍作用最显著。
有关氧分子阻聚的反应如式(1-4)所示。
为克服氧阻聚,在实际生产中可采用以下物理及化学方法[3~7]。
(1)物理方法浮蜡法。
在体系中适当加入石蜡,当涂膜展开时,因石蜡与有机树脂体系的不相容性,石蜡成一层很薄的薄膜覆盖在涂层表面,起到阻隔外界氧分子向涂层扩散的作用。
覆膜法。
当体系涂展完成后,在其上紧贴覆盖上一层表面惰性的塑料薄膜起隔氧作用,如聚乙烯薄膜,经UV光辐照固化后,揭去薄膜。
当然,这样得到的固化涂层光泽度和光泽均匀性将受影响,更主要的是,生产效率大大降低。
强光辐照法。
采用强光辐照,光引发剂将同时大量分解,瞬间产生大量活性自由基,活性自由基可对单体加成,也可与氧分子反应,从两反应所占比例来讲,是否用强光辐照,似乎前一反应都不占优势,但引发聚合的绝对速率增加了,而且一旦聚合发,涂层黏度将迅速增加,外界氧分子向高黏度体系的扩散将大大受阻,这就有利于自由基聚合的快速进行。
在实际光固化工艺中使用的辐照光源动辄上千瓦,而且常常几只光管并排安装使用,相邻两只光管在重叠辐照区域上的光强具有可加和性。
改善光源质量、增加辐照光强度已成为克服氧阻聚的常规手段之一。
两次辐照法。
先用短波长(例如254nm)光源辐照涂层,因短波长光在有机涂层中穿透力差,故光能都在涂层的浅表层被吸收殆尽,相对而言,单位体积内吸收的光能较高,有利于抗氧聚合。
这时,聚合固化只发生在涂层浅表层,浅表层固化膜一旦形成,就是底层涂层良好的阻氧膜,接着再用常规中压汞灯辐照,其中较长波长的光线可以穿透整个涂层,例如313nm、366nm等,引发完成聚合固化。
这种辐照方法还可获得一些特别表面效果。
(2)化学方法①添加氧清除剂,如叔胺、硫醇、膦类化合物等。
这些化合物作为活泼的氢供体可与过氧自由基迅速反应,将活性自由基再生,同时过氧自由基夺氢生成烷基过氧化氢,并可进一步分解为烷氧自由基与羟基自由基。
以叔胺为例,反应如式(1-5)所示。
所使用的活性胺都为至少含H的三级胺。
夺氢反应再生出来的活泼胺烷基自由基引发聚合,烷基过氧化氢分解释放的烷氧基自由基对乙烯基单体也有一定引发活性,但它的进一步夺氢反应似乎更占主导地位。
添加叔胺已成为自由基光固化配方中克服氧阻聚的重要手段。
但含有胺的体系其固化产物容易产生黄变,而且体系的储存稳定性较差,这是使用胺类作为抗氧阻聚方法的一大缺点。
②采用Ⅰ型光引发剂和Ⅱ型光引发剂(关于Ⅰ型光引发剂和Ⅱ型光引发剂的概念参看第二章第一节)配合的光引发剂体系,例如Ciba公司的光引发剂Irgacure500即是含有等摩尔的Irgacure184和二苯甲酮的混合光引发剂,它在空气中有较好的使用效果。
S.P.Pappas[8]认为,这可能是由于二苯甲酮的激发三线态能有效地促进氢过氧化物(ROOH)的分解,产生的烷氧自由基(R.O.)和羟基自由基(.OH)都具有引发作用,而Ⅰ型光引发剂光解产生的自由基与氧的反应消耗了氧,使氧对二苯甲酮激发三线态的猝灭作用受到抑制,可见两者有协同作用。
二、光引发阳离子聚合光引发阳离子聚合一般是利用阳离子光引发剂在光照下产生的质子酸催化环氧基的开环聚合或富电子碳碳双键(如乙烯基醚)的阳离子聚合。
这类阳离子光引发剂主要有硫盐、碘盐。
以碘盐阳离子光引发剂为例,其光解过程可简单地用式(1-6)表示:光解结果产生酸性很强的HPF6,可令环氧基团发生开环聚合[式(1-7)]。