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UV固化百科

影响UV固化涂料干燥固化的因素
浏览次数:2705 日期:2014-01-23【返回目录】

影响UV固化涂料干燥固化的因素主要有以下几点:


一、树脂

       水性UV固化树脂就是将现有UV树脂中加入可乳化基团,简单地说就是树脂分子中既有可进行自由基UV光固化的不饱和基团如丙烯酸酯,又有可在水中乳化或相容的基团,而树脂主体可以是聚酯、聚氨酯、环氧树脂、聚丙烯酸酯等类型。双键类型及其含量是影响固化速度和交联密度的决定因素。各种双键官能团的反应活性一般按以下顺序升高:乙烯基醚<烯丙基<甲基丙烯酰基<丙烯酰基。因此一般以引入丙烯酰基为主,使树脂具有较快的固化速度。不同结构的树脂主链也对固化速度和成膜性能具有不同影响,这与UV固化技术的普遍规律一致。


二、颜料

       在有色配方中,颜料与UV光引发剂竞争吸收紫外光,这将会影响UV光引发剂对于光的利用率,并进而影响能够生成的自由基的浓度,降低自由基引发速度和交联固化速度。不同颜料对不同波长的光线有不同的吸收率和透过率,颜料的吸收率越小,光透过率越大,对光能的损失越少。炭黑的紫外线吸收能力较高,固化得最慢,白色颜料反光性强,也妨碍了固化。一般而言,对紫外光的吸收顺序为:黑色>紫色>蓝色>青色>绿色>黄色>红色。当颜料的用量过大时,漆膜表层的固化受到的影响不大,但是深层得到的光能量很少,漆膜深层的固化受到较大影响,易产生“皱皮”现象,并难以附着。


三、UV光引发剂

      UV光引发剂的作用是在其吸收紫外光能后处于激发态,不稳定的激发态产生自由基,从而引发不饱和C=C键聚合,使体系交联固化成一整体。根据光源发射的主波长和颜料(涂料配方)的最大透过的波长窗口区,选择有效吸光波长符合上述范围的UV光引发剂,将会产生最有效的能量利用效率和最佳固化速率。
     UV光引发剂必须具有与水性UV固化体系一定的相容性和低的水蒸气挥发度,以使UV光引发剂得以保留。否则,在干燥的过程中,UV光引发剂会随着水蒸气一起挥发掉,降低固化效率,如1173的相对分子质量较小,容易挥发,不适合在水性UV涂料配方中使用。具有不同的吸收波长的UV光引发剂,他们的配合使用可以充分吸收汞灯发射的各种波长的紫外线,提高紫外光辐射能量的利用率,提高漆膜的固化速率。配方中复合UV光引发剂的含量要适量,过低含量不利于同颜料的吸收竞争甚至不能足够克服氧阻聚效应,不能产生足够自由基,交联度不足,直观表现为漆膜发粘;过高含量时,UV光引发剂自身产生光过滤作用,光线不能顺利地进入涂层内部,不利于深层固化,过多非固化游离分子也会使固化膜性能降低。


四、预干燥

     UV-LED光固化前的预干燥程度对固化膜性能的影响很大,干燥不完全时,减缓UV光固化速度,这是因为,尽管水对抑制氧的阻聚作用有一定的效果,但是这只能使墨膜表面迅速固化,即只是表干,而不能达到实干,由于膜内含有的水难以逸出,使固化膜难以成为均匀、连续相,表现为发白不透明。水的存在,使膜温度较低,不利于提高凝胶转化率,膜附着性不好。所以配方水含量的控制不只是配方稳定性的要求,还要考虑烘干效率。



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