紫外光固化技术以及紫外光固化涂料
1．2.1发展简史
光固化材料是一种既古老又崭新的材料，早在4000多年前，古希腊人就发现在船体外涂上沥青油，在阳光下硬化可成为防水层。光固化涂料正式投入工业应用是从20世纪60年代开始的，60年代是光化学基础研究盛期，通过光照产生激发态和自由基的理论已趋成熟。与此同时，感光树脂在印刷制板和光致抗蚀剂方面已有可喜成果，例如重铬酸盐和有机高分子的感光制板技术，重氮化合物用于感光制板，Kedak公司合成抗蚀剂KPR的问世等。在此背景下，德国(西德)Bayer公司对不饱和聚醋树脂与安息香醚体系的紫外光固化行为进行了研究，并于1968年推出了商品化产品，即所谓“芬斯吉达尔-UV-IO”商品，非常适用于木器表面涂装，带给世界涂料和木器涂饰界极大的震动，之后又有BASF公司加入这一系列的开发研究工作，我们称之为第一代光固化涂料。
在Bayer公司公布上述发明不久， 1970年美国Sun化学公司、Immoni公司又公布了丙烯酸系光固化油墨。接着，很快开发出了丙烯酸系列光固化涂料，在美国形成了光固化涂料的热潮。仅1972年一年内就装配了16条大型流水线，线速度竟达120米/分，在涂料干燥史上创造了前所未有的高速度，引起了涂料界极大的关注。被称为第二代光固化涂料。
我国在70年代初就开始了对紫外光固化涂料的研究开发，在上海、北京兴建了几条家具涂装生产线，但均因原材料缺乏而下马。随着改革开放，特别是进入90年代后，邮电通讯、计算机和电子工业的发展，使紫外光固化得到了广泛的应用。
1.2.2 UVCC的特点原文请+QQ32491.14辣.文^论,文~网
UVCC是一种高效节能环保型现代化涂料，其具有许多传统涂料无法比拟的优点：(1)节省能源，能量利用率高；(2)固化速度快(O．1～10s)，生产效率高；(3)可涂装对热敏感基材(木材、纸、纺织品、皮革)及热容量大的物质(厚金属板、混凝土)；(4)涂膜质量高，深层性能优异，具有良好耐摩擦、耐溶剂及耐玷污等性能；(5)无溶剂或只含有少量溶剂，挥发量小，安全无污染。UVCC的这些优点注定了其具有比传统热固涂料广阔得多的市场前景。预计，UVCC今后将是涂料工业的热点之一。
1.2.3紫外光固化涂料的组分
UV固化涂料由齐聚物、活性稀释剂、光引发剂和助剂四部分组成，一般配比为:齐聚物30%一60%，活性稀释剂40%一60%，光引发剂1%一5%，其他助剂0.2%一1%。
齐聚物又叫光敏树脂，是成膜物质，对涂料的性能起决定性的影响。从分子结构看，它们都是含有碳碳双键的低分子量物质，主要是不饱和树脂，如环氧丙烯酸酷、聚氨酯丙烯酸酯、聚醋丙烯酸酯。
活性稀释剂是一种功能性单体，它的作用是调节UV固化涂料的粘度，控制涂料固化交联密度，改善涂膜的物理机械性能，也参与了成膜。活性稀释剂结构上也含有不饱和双键，如丙烯酸基、甲基丙烯酸基、乙烯基等。丙烯酸基光固化速度最快。根据每一分子中所含的双键数目，可分为单官能、双官能和多官能三类活性稀释剂。使用活性稀释剂时，从稀释效果看，单官能>双官能>多官能;从光固化速度看，单官能<双官能<多官能，因此在实际应用中，多是用两组分或多组分配合。
光引发剂(光敏剂)是UV固化涂料的重要组分，其作用是吸收紫外光后引发化学反应，形成涂膜，光引发剂是决定UV固化涂料固化程度和固化速度的主要因素。按活性自由基的不同，光敏剂可分为自由基型、阳离子型、自由基-阳离子复合型三类。常用的有安息香丁醚、二苯甲酮、安息香双甲醚、米氏酮等。
助剂可以改善涂料与涂膜性能，增加紫外光敏感性，降低施工难度，是涂料中不可缺少的组分。常用的助剂主要有光敏助剂和阻聚剂，还有流平剂、消泡剂、促进剂和分散剂等。应尽量选用能参与固化反应的助剂(即活性助剂)。毕业论文
http://www.751com.cn/ 1.2.3紫外光固化机理
一个网状聚合物既能由高分子链相互连接形成，又能通过那些每个分子上至少含有2个活性点的单体或齐聚物的反应而形成。当紫外光辐射导致引发时，随即是一种反应速度极快的链反应。由于大部分单体分子通常在紫外光辐射下不产生活性种，必须加入光引发剂，因此典型的紫外光固化配方必须包含2个最基本组分:
A.能有效地吸收紫外光并能高效产生活性种的光引发剂。
B.至少带有2个能形成聚合物网络的不饱和基团的单体或齐聚物这样一个体系经过紫外光照射后，首先光引发剂吸收紫外光辐射能量而被激活，其分子外层电子发生跃迁，在极短的时间内生成活性中心—自由基或离子，活性中心与树脂中的不饱和基团作用，由此引发聚合反应，生成网状聚合物。其聚合过程中链增长机理与高分子化学中乙烯基单体聚合的相应机理相同，链终止机理除通常的自由基双基终止外，还存在自由基被包裹这种情况:由于紫外光照射，多官能团单体形成末端带有双键的大分子链，随着末端双键的聚合，自由基加成到网状结构上而失去蠕动能力，大单体分子仍能接触到自由基，分子链可继续增长，但这些网状自由基很少有机会碰到另一个网状自由基而经历双基终止。当空间阻碍阻止大单体接近自由基时，聚合物链将停止增长，自由基被包裹在大分子网络中，以活性形式存在。紫外光固化丙烯酸涂料内存在被包裹的稳定自由基，这已被聚合效应及ESR所证实。
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