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研究:基本性能和简单的着色体系 第一项研究的目的是对UV/LED固化和标准的中压汞灯固化的某些基本特征进行量化比较。进行这项工作是为了更好地了解最终用户从传统紫外灯向UV/LE
研究:基本性能和简单的着色体系
第一项研究的目的是对UV/LED固化和“标准”的中压汞灯固化的某些基本特征进行量化比较。进行这项工作是为了更好地了解最终用户从传统紫外灯向UV/LED光源转变时会遇到的差异。由于我们的大多数客户群集中在油墨和涂料领域,第一项研究将主要集中在有色体系。
第一部分:透明涂料光引发剂的基础研究
大多数光引发剂的主要吸收范围是低于LED灯的365/395nm峰的波长范围。然而,UV/LED光源不是纯粹的单色光谱,大多数光引发剂具有宽的吸收谱带,当只考虑最大值时,这些经常会被忽略。一些光引发剂在365nm和/或395nm左右或以上的区域不吸收。BDMM的消光光谱范围,是从200nm至500nm。
分别粗略给出了有多少光来自365nm和395 nm的UV/LED光源
需要注意的是与365nm的灯相比,395nm的UV/LED光源能产生的功率/面积(峰值辐照度)是前者的10倍。还要注意的是与传统汞灯相比,395nm光源能提供更大的峰值辐照度。考虑到谱带重叠的可能性,应该能找到一种或多种光引发剂(或者更可能的是光引发剂的组合),可以提供足够的自由基来引发高效的聚合反应,即使是着色体系。
用校准过的基于EIT的“Power PuckⅡ”四波段多功能UV能量计来读取本实验中UV/LED光源特定的输出功率,对应于表1中的数据。
给出了本实验中选择的光引发剂。I型光引发剂在光照射后会裂解产生两个自由基,其中只有一个具有反应活性并引发聚合反应。II型光引发剂照射后生成激发态,但必须获取原子或电子来作为聚合反应的引发剂。根据最大吸收来严格判断,最好的光引发剂候选品种是:I型:BDMM、BAPO、TPO、TPO-L、LTM、PMP;2型:ITX、DETX、EHA、EMK和聚合的II型光引发剂。
为验证这一原理,将简单的清漆配方[50%的环氧丙烯酸酯、50%异冰片丙烯酸酯(IBOA)]和不同百分含量添加量的光引发剂混合。在Leneta卡纸上刮涂25微米的薄膜,以45米/分钟的速度在灯下通过。用乙醇往复摩擦来测定以45米/分钟的速度连续通过395nm和365nm的UV/LED光源后的反应程度。
测定后得到的“最佳”结果是将待测漆膜先暴露于长波长395nm的光、然后暴露于较短波长365nm的UV光来促进表面的固化。
结果
1型光引发剂的总体反应活性:
BDMM= TPO> BAPO> PMP> LTM
TPO与BDMM一样快,但黄变程度较低;
只使用MBF,固化很差;
只使用DMHA或BDK,没有固化;
本筛选中没有对2型光引发剂和EMK[4,4'-双(二乙氨基)苯甲酮]分别进行单独测试。
注:虽然MBF本身得到的结果不理想,它确实对其它光引发剂有出色的溶解能力,在固化中可能存在一些协同效应。