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紫外(UV)光固化简介

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文章出处: 网责任编辑: 作者: 人气: 发表时间:2019-05-09 09:08:42

 

紫外光固化也叫UV固化,在紫外光的辐射下,液体UV材料中的光引发剂受刺激变为自由基或阳离子,从而引发含活性官能团的高分子材料(树脂)聚合成不溶不焰的固体涂膜的过程。

液态材料的固化主要分化学方法和物理方法两种。其中利用化学反应产生的键合力减缓分子间的相对运动,从而实现成型固化的目的,称为化学方法;而物理方法则是指通过加热或添加溶剂,使材料处于溶融或溶解状态,待成型后再冷却或蒸发溶剂,从而达到形成一定形状的目的。通常,由上述两种固化方式制得的材料分别为热固性材料和热塑性材料。

紫外光固化属于化学方法的一种,它是由紫外光引发产生化学反应的结果,与其他固化方式相比较,紫外光固化有许多独特的优势,主要表现在以下三方面。

1、固化速率快

使用紫外光固化技术,一般液体材料可在0.05~0.1s的时间内固化,而传统技术的固化时间也需要几秒。相对于常常需要多达数小时甚至几天才能固化的热固化工艺,UV固化技术无疑是更能满足大规模自动化生产的要求。这是因为UV固化工艺不仅能大大地提高地了产品的生产效率,并节省了半成品堆放的空间。而且在产品的质量方面,UV固化产品的质量也较易获取保证。此外,由于是低温固化,因此UV固化可避免因热固化时的高温对各种热敏感基质(如塑料、纸张或其他电子产品等)可能造成的损伤,UVEB技术在某些领域已经是满足高水平标准的不错选择。由于容易控制,因而降低了废品率,产品性能稳定,而且,UV产品的结果可以较易通过配方来调整。

2、投入成本低

    UV固化仅需要用于激发光引发剂(或光敏剂)的辐射能(像中、高压萊灯的辐射),不像传统的热固化那样需要加热基质、材料、周围空间以及蒸发除去稀释用的水、有机溶剂的热量,从而可以节省大量的能源。同时,由于紫外光固化原料的固含量较高,可大幅度地减小生产中原材料的实际损耗量,降低生产折耗成本。此外,较传统昂贵的热固化设备相比,紫外光固化的设备投资更低,可节省大大地降低设备的投资,并减少厂房用地。

3绿色环保

    化工行业是对环境污染较为严重的部门,其污染污染主要是化工生产中排出的废水、废气和废渔。传统的热固化法需向大气中排放大量稀释用的有机溶剂和VOC挥发性有机物,以及加热过程中除了需要大量的热能外还需要大量的冷却水,这都会给环境带来不同程度的污染、和浪费。在此就以涂料举例,据统计全世界每年消耗涂料2000多万吨,其中有机溶剂约占百分之40生产过程中每年大约800多万吨的有机溶剂进入大气,而这些有机物在太阳光的照射下可形成氧化物和光化学烟雾,比造成严重的环境污染更为严峻的是光化学烟雾更会给生产操作员工带来严重的身体损害。排入大气的有机溶剂亦可以形成比二氧化碳更严重的温室效应,损害周遭环境。紫外光固化技术是迅速将低分子量物质转变成高分子量产物的化学过程,固化是直接在不加热的底材上进行的,体系中不含溶剂或含极少量溶剂,照后液膜几乎百分之100固化,因而VOC挥发性有机化合物排放量很低。釆用几乎为百分之100固含量的紫外光固化原材料,在生产过程中也基本不需使用有机溶剂,起稀释作用的活性单体也参与固化反应,故基本上无大气污染,也没有废水污染问题,而且减少了因溶剂挥发所导致的环境污染以及可能产生的火灾或爆炸等事故,同时也保障了生产员工的健康。随着世界各国对生态环境保护愈发地重视,对大气排放物进行严格的立法限制,紫外光固化技术的重要性和优越性也越来越突出。美国、欧洲。日本等欧美发达国家均将的减少VOC作为优先釆用紫外光固化技术的重要原因之一。在我国,随着经济规模的迅速扩大及对环境保护的日益重视,作为环保型绿色工艺的固化材料的研究、开发及应用己越来越深入和普及了。

    然而,任何技术或工艺都不可能是完好的,UV固化技术也并非没有缺陷。与传统的热固化相比,紫外光固化发展仅仅有30多年的研究、开发历史,由于尚未普及形成较大的产业规模,导致其成本相对较高。此外,有些紫外光固化材料,尤其是单体,还存在着气味或毒性等,这一系列的问题还有待进一步解决。不过这也给UV固化材料的研究者更广阔的发挥空间。关键词:水性色浆怎么用|水性漆色浆|乳液色浆

 

此文关键字: UV光固化,紫外光固化