资源描述：
《UV固化涂料固化速度的影响因素_王德海》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第34卷第3期涂料工业Vol.34No.32004年3月PAINT&COATINGSINDUSTRYMar.2004UV固化涂料固化速度的影响因素王德海,黄兴耀,范文春(浙江工业大学,杭州310014)摘要:综述了光引发剂、单体、预聚物、颜料等因素对紫外光固化涂料固化速度的影响,及其研究方向。关键词:UV固化;光引发剂;单体;预聚物;颜料中图分类号:TQ630.7文献标识码:A文章编号:0253-4312(2004)03-0034-05自德国20世纪60年代首次使用紫外光固化技基,即使在外界没有提供光能的情况下,也容易引发
2、术以来,紫外光固化技术在诸多领域发挥了重要作聚合反应,一旦受到紫外光的照射,则引发速度更快,[1]用。紫外光固化涂料在过去近半个世纪内获得了因此能使UV固化涂料获得较快的固化速度。迅速的发展,在很多领域(如木材、金属装饰、印刷行所谓提氢型光引发剂,是指其受到UV辐射后,业、光纤包覆、皮革曙光等)都获得了广泛的应处于激发态,但并不进行分裂反应,而是能从1个H[2-9]用。与传统涂料相比,紫外光固化涂料不含任供体分子中提取1个H,产生1个羰基自由基和1个何有机溶剂或惰性的稀释剂,固化时不需要加热,具供体自由基:＊有对环境污染小
3、、能耗低、生产效率高、收缩率小等特C6H5COC6H5※[C6H5COC6H5][10-11]＊点,但是,除以上优点外,紫外光固化涂料也存[C6H5COC6H5]+RH※(C6H5)2COH·+R·在一些不足之处,如在某些场合其固化速度一直达不此类引发剂一般为芳香酮类,如二苯甲酮及其衍到令人满意的效果。因此,如何提高紫外光固化涂料生物、硫杂酮等。但这类引发剂引发速度较慢。就二的固化速度一直备受人们的关注。本文从光引发剂、[12]苯甲酮而言,在它与叔胺配合使用的情况下,氢虽单体、预聚物、颜料等方面逐一阐述它们对固化速度然可以
4、和叔胺的配合物在光的作用下生成氨基烷氧的影响,及其研究方向。自由基,可以和氧气反应生成过氧化物而夺取氢原子,从而消除氧的阻聚作用。但由于其三重态寿命1光引发剂[13]长,消除氧的阻聚作用需要时间,因而引发速度1.1光引发剂的分类慢,涂膜固化时间长,导致生产效率低。光引发剂一般可以分为以下两类:自由基光引发1.1.2阳离子光引发剂剂和阳离子光引发剂。阳离子光引发剂一般包括以下几类:芳香重氮1.1.1自由基光引发剂盐、芳香硫钅翁盐、芳香碘钅翁盐、有机铝络合物/硅烷体自由基光引发剂按其机理又可分为分裂型光引系、二茂铁盐等。以芳香
5、重氮盐为例,虽然引发速度发剂和提氢型光引发剂。较快,但是由于其贮存稳定性差,而且在光解时放出所谓分裂型光引发剂就是在吸收UV后,分子中氮气,在聚合物成膜过程中生成气泡、针眼等,因而逐与羰基相连的碳—碳σ键发生断裂:渐被淘汰;就芳香硫钅翁盐和芳香碘钅翁盐而言,它们稳C6H5CO—CR3※C6H5CO·+·CR3定性极好,但是它们最大吸收波长在远紫外区,在近按化学组成不同,这类引发剂多为苯偶姻及其衍紫外区无吸收,因此,它们的引发速度较慢,UV固化生物,苯偶酰缩酮、苯乙酮衍生物以及部分含羰光引体系的固化速度也较慢。发剂。这是一类
6、有效的光引发剂,尤其是安息香衍生1.2光引发剂对固化速度的影响物。就苯偶姻和苯偶姻醚而言,由于分子中苯甲基醚通过对上述两类光引发剂的讨论可知,一般而碳上的氢原子比较活泼,容易被夺取,裂解生成自由言,自由基光引发体系的固化速度较快,但由于固化34王德海等:UV固化涂料固化速度的影响因素后,涂膜收缩较大,所以附着力较差;相反,现在所用层中的应用。的大多数阳离子光引发体系,其固化速度较慢,但由2单体[14]于涂膜的收缩小,甚至会发生体积膨胀,因而附着力较好。2.1单体的分类不同的光引发剂对同一波段紫外光的吸收率也在辐射固化中,单
7、体起着非常重要的作用。从单不同,因而引发速度也不同。不同的光引发剂在紫外体的反应功能来看,单体可以分为活性单体和非活性[18-19]光区域内,都有一个最大吸收峰,在最大吸收峰处,引单体,按单体官能度的多少,又可分为单官能发剂的引发效率最高,从而固化体系的固化速度也就度单体、双官能度单体、三官能度单体和多官能度单最快。因此,针对不同的光源,要选择不同的光引发体。-1剂,如:若使用在300cm处具有最大发射功率的紫2.1.1单官能单体外灯,则体系中应选用的光引发剂为907,若使用在单官能度单体在体系中主要起稀释作用,它对光-1
8、320cm处具有最大发射功率的紫外灯,则体系中应引发剂的溶解以及对固化膜的柔韧性也起主导作用,选用的光引发剂为369,这样可以使引发剂对紫外光这类单体一般包括乙烯基单体和丙烯酸酯,但它们的的吸收率达最大,从而固化速度最快。固化速度较多官能单体慢。除此之外,引发剂的用量也会影响固化速度,引2.1.2双官能
