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IR预照耀后再进行UV固化的固化速度得到了进步

2022-07-18 10:43:14

IR预照耀后再进行UV固化的固化速度得到了进步
  在UV涂装工艺中,常常会用到红外(IR,Infra-Red)烘道,咱们所熟知的首要目的通常是添加涂料的流平时间和流平作用,以及对部分含有溶剂的涂料让其溶剂加速蒸发然后防止溶剂残留在固化的涂层中影响后续的物性,别的温度的升高能够加速分子的运动。
 
  可是红外烘道的作用仅仅是这些么?对UV固化是否会有其他的影响?贺利氏日本公司的河村纪代子(Kiyoko Kawamura)和足利一男(Kazuo Ashikaga)就红外照耀对UV固化的影响进行了系列的研讨。
 
  实验中选用了善于2微米波长的红外线来从外部激活分子的运动,因为所有的有机分子对这个波长范围都有吸收,而且所吸收的红外能量会有效地激发分子的运动。所选用的原材料包括,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、聚酯丙烯酸酯(产品商标M-8100),甲氧基聚氧乙烯丙烯酸酯(产品商标AM-90G),环己烷二甲氧基单丙烯酸酯(CHDMMA),以及光引发剂Irgacure127 (Hydroxyl Methyl Phenyl Propane Dimer,HMPP-D)和Irgacure 184 (Hydroxyl Cyclohexyl Phenyl Ketone,HCPK)。
 
  对于TMPTA的固化,要到达相同的抗刮性,选用IR预照耀后再进行UV固化的固化速度得到了显著进步(Fig. 1)。
 
  通过IR预照耀后再进行UV固化的丙烯酸酯双键转换率比未经IR预照耀的要高15%-20%。在涂层的底层和面层的双键转换率几乎相同(Fig. 2)。
 
  在聚合物转化方面,是否进行IR预照耀的影响不大。可是,所得到聚合物的数均分子量(Mn)却受是否IR预照耀的很大影响,随着IR预照耀强度的添加,数均分子量继续下降,这个原因是IR预照耀使得引发剂发生了更多的自由基(Fig. 3)。
 
  通过IR预照耀,发生了更多的光裂解产物,这一结果说明,光引发剂Irgacure127 在IR预照耀之后的引发效率更高了。通过IR预照耀,引发剂的分子运动加剧,其UV吸收效率或转换效率更高,然后添加了其电子激发状况并发生了更多的引发成分(Fig. 4)。
 
  在阳离子固化系统中选用IR照耀同样会发生类似于自由基固化系统中的活跃作用。通过IR预照耀之后,抗刮性得到了进步,而IR后照耀则加速了阳离子固化系统的后固化速度。
 
  别的,UV固化后通过IR后照耀,能够大大加速由于固化发生的收缩而引起的薄膜卷曲的开释作用。选用50微米PET 薄膜,涂层厚度10微米,配方为HCPK/TMPTA=5/100,UV固化条件为LH10 w/H-灯,输出功率240瓦/厘米,固化速度5米/分钟,IR功率6.4kw,所得到的薄膜卷曲开释状况如下图(左边为未经IR后照耀,右边为被IR后照耀的)。


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