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為什麽深紫外LED燈珠固化過程中表麵氧阻聚是一直困擾人們?

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為什麽深紫外LED燈珠固化過程中表麵氧阻聚是一直困擾人們?

發布日期:2014-08-07 作者:深紫外LED燈珠 點擊:

  在深紫外LED燈珠固化進程中外表氧阻聚是一向困惑大家的問題:
  在空氣中光固化時,氧阻聚效果常常致使塗層底層固化、外表未固化而發黏。
  氧阻聚可致使塗層表層呈現很多羥基、羰基、過氧基等氧化性構造,然後影響塗層的長時間安穩性,乃至也許影響固化後漆膜的硬度、光澤度和抗劃傷性等功能。
  為何?
  一般物質的基態是單線態,O2 的安穩態卻是三線態,有兩個自旋方向相同的未成對電子。因而,它會與自由基的聚合反響競賽而耗費自由基。
  因為絕大多數光固化技術是在空氣環境中進行的,並且首要的應用是塗料和油墨等具有極大外表/體積比的資料,所以O2 對光固化資料的自由基聚合反響有不容忽略的阻聚效果。
  尤其塗膜厚度較薄時,油性有機係統中氧的濃度一般小於或等於2×10-3 mol/L,不隻配方係統中溶解的氧分子阻撓聚合,在光引起進程中,跟著固化係統中氧分子的耗費,塗層外表空氣中的氧也能夠敏捷分散至固化塗層內,持續阻撓聚合。係統華夏溶解的氧濃度很低,較簡單耗費掉。關於關閉係統,初級活性自由基耗費溶解氧的進程根本相當於聚合誘導期。相對而言,自外界不斷分散至塗層內部的氧才是阻撓聚合的首要原因。氧阻聚也最簡單發生在塗層的淺表層或全部較薄塗層內,因為這些區域內,環境中的氧分子分散更簡單些。

深紫外LED燈珠


  氧損壞外表辦法--猝滅、鏟除和氧化。具體機理如下:
  猝滅
  處於基態的三線態O2 能夠作為猝滅劑與光活化了的引起劑(以Phi 表明)反響構成合作物,然後將激起三線態的光引起劑猝滅。其進程表明如下:
  Phi →(Phi)*→(Phi)*, (Phi)*+(O2)→ Phi +(O2)
  上述進程中,O2 被激起至生動的單線態,光引起劑則從激起態回到基態,然後阻撓活性自由基的產生。大多數裂解型光引起劑的激起三線態壽命比較短,在激起態引起劑與O2 效果前,引起劑就現已分解掉,所以O2 與光引起劑發生雙分子猝滅效果的概率相對較低,常常能夠疏忽。
  鏟除
  基態的O2 本質上是雙自由基,因而對光引起進程中產生的活性自由基有較強的加成活性[k>109/(mol·s)],構成比較安穩的過氧化自由基。此進程速率較快,可與活性自由基對單體的加成反響相競賽,對聚合進程的阻撓效果最明顯。它能夠分為以下2 個步驟:
  活性自由基引起單體聚合。
  R·+CH2═CXY→R─CH2─C·XY+單體→聚合物
  活性自由基與O2 加成。
  R·+O2→R─O─O·(過氧自由基)
  R─CH2─C·XY+O2→R─CH2─CXY─O─O·
  氧化
  氧分子還能夠把現已與單體聚合的自由基氧化成過氧化物,阻撓單體的聚合。
  顯然,在這三種情況下,聚合速率都會降低,並且過氧化物的構成會影響固化塗層的功能。應當注意的是,自由基R·與O2的反響速率常數比其與單體分子的反響速率常數大104 ~ 105倍,所以即便塗層中隻存在微量的氧,也不能忽略R·與O2反響時生成的過氧化自由基ROO·。因為ROO·十分安穩,沒有引起聚合反響的才能,O2的存在耗費了活性自由基R·,使反響聚合速率降低,並使其顯示出誘導期。所以O2是常溫下光固化係統自由基聚合的阻聚劑。
  現有按捺氧阻聚辦法
  物理辦法:惰性氣體保護法、浮蠟、覆膜、強光照耀、散布照耀
  化學辦法:參加供給生動氫的物質──硫醇、胺、醚類丙烯酸酯(丙烯酸酯能與塗料融為一體避免外表開裂,也能夠減小氣味);相同條件下供給氫原子才能:硫醇類>胺類>醚類
  以胺為比如,反響機理下圖:胺上有6個生動氫,能夠耗費6個氧。
  通過對這些辦法的一係列試驗,咱們得出以下定論:
  不管是能量高或許低的固化設備,隻需經硫醇類、氨類或許是醚類改性的丙烯酸酯都能進步外表反響性;
  外表反響性跟著改性丙烯酸酯濃度添加而加速。
  巰基能夠和聚醚丙烯酸酯或許高反響性構造協同效果;
  改動塗料的配方或許是厚度也能夠供給外表反響性。縮短低能量照耀到基材的間隔避免外表固化被損壞。

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