美国专业研发  UV LED生产商

售后24小时在线

整机质保2年

全国服务热线:
137 2860 9112
热门关键词:UVLED UVLED灯 UVLED固化灯 UVLED固化机 UVLED固化设备

对不同深度氧阻聚情况的研究及改进方法-华方光电

 二维码
发表时间:2018-09-27 11:12作者:华方光电来源:深圳市华方光电有限公司网址:
文章附图

  关于光固化中的氧阻聚,我们已经多次进行了讨论。大多数对氧阻聚机理的研究,都是通过实时傅立叶转换红外光谱(RT-FTIR)来进行的。红外光谱是通过检测涂层中的双键转化率来得到反应数据,但这个数据其实是整个膜层中转化率的平均值,而不能对氧阻聚层(Oxygen Affected Layer,OAL)进行准确的标定。

  共焦拉曼显微镜(CRM)则可以得到涂层中不同深度的化学组分,从而可以更好地对反应的机理进行研究。法国上阿尔萨斯大学的Céline Croutxé-Barghorn等人同时采用CRM和RT-FTIR的方法,就若干因素对氧阻聚的影响进行了研究。该研究中所使用的几个单体所采用的光引发剂为三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO),树脂为两官能的聚氨酯丙烯酸酯。所采用的光源为峰值波长390nm(FWHM=12nm)的UV LED灯,辐照度介于20到100mW•cm−2

  在实际的工业应用中,很多因素会影响到配方的氧阻聚情况。常用的克服氧阻聚方法包括物理方法和化学方法。

光引发剂浓度的影响

  光引发剂浓度的增加,其实就是增加在光照情况下所产生的自由基数目,因此可以更快地消耗掉体系中的溶解氧,从而使得聚合反应加速,进而影响到OAL的厚度。增加光引发剂浓度可以有效地减小转化率在不同深度的不均匀性,而且当光引发剂达到9.0mol%时几乎可以完全消除这种转化率不均匀性。当光引发剂浓度从0.5增加到9.0mol%时,表面转化率从35%增加到了99%,而OAL的厚度也从34微米降低到了4微米。

  增加光引发剂的浓度是一种非常有效的改善氧阻聚的方法,但在实际工业应用时,由于光引发剂本身的高成本,使得这种方法的使用受到了很大的限制。

光源辐照度的影响

  也可以通过增加辐照度的方法来增加自由基的产生速度以及浓度,从而影响到OAL的厚度。辐照度的增加可以影响到不同层之间转化率的不均匀性,不过影响的程度不及前面增加TPO浓度的方法。当光源的功率从20增加到100mW•cm−2时,表面的转化率只是增加了5%,OAL的厚度也仅仅减少了9微米。增加光源的辐照度是一个简单易行、成本低廉的减轻氧阻聚的方法,虽然效果有限。辐照度的增加对转化率的影响也不大。

配方粘度的影响

  配方体系的粘度会影响到氧气的扩散速度,粘度越低的体系氧气扩散的速度越快。因此,通常来说高粘度的体系氧阻聚的情况会轻一些,尽管高粘度也会影响到反应单元的可移动性而对转化率有一些负面的影响。不同深度的转化率的确受到体系粘度的影响。当体系粘度从600降低到300mPa•s时,表面的转化率从49%降低到了35%,而OAL厚度从12微米增加到了16微米。

活性稀释剂结构的影响

  齐聚体和单体的结构会影响到氧阻聚的行为以及聚合反应动力学。单体的分子量、反应性官能团之间的阻隔基团,和官能度都会影响到体系的粘度,同时单体官能度的增加也会因为反应的自加速效应而阻隔氧气的扩散。单体中在α位具有氧、氮、硫等富电子原子上面的可提取氢,也可以消耗氧而得到更高的转化率。

  

氧捕捉剂对克服氧阻聚影响

pk10开奖结果  氧捕捉剂(抗氧剂)在配方中的使用比较常见,而且由于其用量相对较少(<5wt%),因此对成本的影响会小于光引发剂。三苯基膦(TPP)是一种对于过氧化自由基有效的还原剂。过氧自由基和TPP反应之后,会再形成一个烷氧自由基。这个烷氧自由基可以和丙烯酸酯双键进行聚合反应,而且还可以和TPP继续反应形成一个烷基自由基。

 当TPP加入,在20mW•cm−2辐照强度下,体系的不均匀性得到了改善,OAL厚度从11微米降到了7微米,但表面的转换率没有太大变化。但当辐照强度达到40mW•cm−2时,表面的转化率增加了7%而达到87%。不过4.0mol%的TPP和3.0mol%的TPO,在40mW•cm−2强度下,仍然不能得到完全表面指干的涂层。

  






  增加光引发剂的浓度可以提高表面转换率,并减轻氧阻聚层厚度。辐照强度的增加可以减少氧阻聚层厚度,但对表面转换率的影响不大。配方体系粘度的增加可以减轻不同深度转换率的不均匀性。

  乙二醇基团对体系的影响不大,而官能团的变化因为其所影响到的因素较多,对氧阻聚的影响也不明显。氧捕捉剂三苯基膦可以有效地捕捉失活的过氧自由基而产生高活性的烷氧自由基或烷基自由基,可以大大提高聚合反应的效果。因此,采用高反应性的配方,再添加氧捕捉剂,可能是克服氧阻聚最有效而且成本较低的方法




————————————————————————————————————————————————————————
华方光电
————————————
扫一扫关注我们

电话:0755-33557788

廖生:137 2860 9112

甘生:136 8498 9806

邮箱:info@szhfled.com

国研发中心:1485.8th.ave.,Suiteh,City ofindustry Ca91746

运营服务中心:深圳市宝安区沙井街道中心路18号(高盛大厦)A座1601室

生产制造中心:深圳市宝安区松岗街道洋涌工业区八路5号(华逸雄园区)A1栋3楼


pk10开奖结果_6EmIyhw pk10开奖结果_0kq1i pk10开奖结果pk10开奖结果_iMCXTqN pk10开奖结果_nGTpeM2 pk10开奖结果_FlLOsH pk10开奖结果_E8k0d pk10开奖结果_rJafa pk10开奖结果_OIddg pk10开奖结果_GwH8g pk10开奖结果_WgjZkl