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UV固化問題
UV漆UV膠表面不干沾手的原因和解決辦法
文章來源：本站
作者：admin
時間: 2018-03-03 14:01:24
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一般UV膠粘劑或者家具地板使用的UV漆在空氣中UV光固化后出現(xiàn)涂層底層固化、表面未固化發(fā)粘的現(xiàn)象，業(yè)內(nèi)將此稱之為氧阻聚現(xiàn)象，這是由于自由基聚合的機理決定的。 什么是氧阻聚？ 一般物
一般UV膠粘劑或者家具地板使用的UV漆在空氣中UV光固化后出現(xiàn)涂層底層固化、表面未固化發(fā)粘的現(xiàn)象，業(yè)內(nèi)將此稱之為氧阻聚現(xiàn)象，這是由于自由基聚合的機理決定的。
什么是氧阻聚？
一般物質(zhì)的基態(tài)是單線態(tài)，O2 的穩(wěn)定態(tài)卻是三線態(tài)，有兩個自旋方向相同的未成對電子。因此，它會與自由基的聚合反應競爭而消耗自由基。
什么是氧阻聚？
一般物質(zhì)的基態(tài)是單線態(tài)，O2 的穩(wěn)定態(tài)卻是三線態(tài)，有兩個自旋方向相同的未成對電子。因此，它會與自由基的聚合反應競爭而消耗自由基。
由于絕大多數(shù)UV光固化工藝是在空氣環(huán)境中進行的，并且主要的應用是油漆和油墨等具有極大表面/體積比的材料，所以O(shè)2 對光固化材料的自由基聚合反應有不容忽視的阻聚作用。
尤其涂膜厚度較薄時，油性有機體系中氧的濃度通常小于或等于2×10-3 mol/L，不僅配方體系中溶解的氧分子阻礙聚合，在光引發(fā)過程中，隨著固化體系中氧分子的消耗，涂層表面空氣中的氧也可以迅速擴散至固化涂層內(nèi)，繼續(xù)阻礙聚合。體系中原溶解的氧濃度很低，較容易消耗掉。對于封閉體系，初級活性自由基消耗溶解氧的過程基本相當于聚合誘導期。相對而言，自外界不斷擴散至涂層內(nèi)部的氧才是阻礙聚合的主要原因。氧阻聚也最容易發(fā)生在涂層的淺表層或整個較薄涂層內(nèi)，因為這些區(qū)域內(nèi)，環(huán)境中的氧分子擴散更容易些。
UV光固化中氧阻聚的影響因素：
UV光固化技術(shù)廣泛應用于汽車、電子、家具地板木器等行業(yè)。與傳統(tǒng)的熱固化相比，UV光固化技術(shù)具有許多優(yōu)點，比如固化速度快，易于工業(yè)化生產(chǎn)，能耗低，VOC值低等。但是，由于是在空氣中進行光固化，空氣中的氧氣擴散到涂膜中，會與自由基聚合反應競爭而消耗自由基，導致出現(xiàn)誘導期，使固化時間變長，涂層的底層已經(jīng)固化而表層幾乎未固化，從而使表面發(fā)黏。氧阻聚最終可導致涂層表層出現(xiàn)大量羥基、羰基、過氧基等氧化性結(jié)構(gòu)，從而影響涂層的長期穩(wěn)定性，甚至可能影響固化后漆膜的硬度、光澤度和抗劃傷性等性能。
解決辦法：
1、改變反應機理：改進光引發(fā)體系，抑制了表面氧阻聚現(xiàn)象。
1、改變反應機理：改進光引發(fā)體系，抑制了表面氧阻聚現(xiàn)象。
2、增加光引發(fā)劑的濃度，可以增加初級自由基的數(shù)量，使其超過溶解的氧濃度，從而加快聚合的自加速過程。這樣初步阻礙了氧氣的擴散，使得表面可能在氧氣得到補充前就發(fā)生部分轉(zhuǎn)化。當光引發(fā)劑（以TPO為例）的濃度為體系的0.5mol%到9.0mol%時，其表示含有的TPO從0.7wt%到12wt%（較高的濃度會導致溶解度的問題），氧氣影響層厚度（OAL）從34μm猛降至4μm，而表面轉(zhuǎn)化率從35%增至99%。這使深層轉(zhuǎn)化的不均勻性下降，當升至體系的9mol%時，深層轉(zhuǎn)化的不均勻性幾乎可以消失。因為，一旦淺表層里產(chǎn)生了自由基，光線會穿透到樣品的更深處在氧氣包圍得較少的區(qū)域引發(fā)聚合。
3、增大UV光固化設(shè)備的光強度。
4、在光固化體系中加入一種或幾種氧清除劑，可以緩解氧阻聚作用。
4、在光固化體系中加入一種或幾種氧清除劑，可以緩解氧阻聚作用。
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