浅析水性UV涂料固化机理及影响因素
一、水性UV涂料的固化干燥机理
水性UV涂料主要是由预聚物(水基光固化树脂)、光引发剂、颜料、胺类物质、水、助溶剂和其它添加剂等配制而成。其干燥固化结合了UV光固化和水性涂料渗透蒸发二种干燥形式,具体说主要有两种干燥方式:水性体系的预挥发干燥和紫外光固化。
1.预挥发干燥机理
预干燥是光固化之前必须有的一道工序,不进行预干燥将导致光固化的最终结果不理想。在水性UV涂料的制造过程中,水基光固化树脂通过添加一种碱或者酸使其变成羧酸盐才能溶于水,其中通过加氨水使其成盐的反应可示为:R-COOH+NH→R-COO+NH(水溶性)反过来输纸,在预干燥过程中发生的反应是:
R-COO+NH→R-COOH(水不溶)+NH↑
2.光固化成膜机理
UV固化水性材料的固化是指在紫外光的照射下,光引发剂吸收紫外光的辐射能后分裂成自由基,引发预聚物发生聚合、交联接枝反应,在很短的时间内固化成三维的网状高分子聚合物,得到硬化膜发展史,实质是通过形成化学键实现化学干燥。其固化过程一般可分为四个阶段:①光与光引发剂之间相互作用,它可能包括对光的吸收和光引发剂之间的相互作用;②光引发剂分子发生重排,形成自由基中间体;③自由基与齐聚物中的不饱和基团作用引发链或聚合反应;④聚合反应继续,液态的组分转变为固体聚合物。
二、影响水性UV涂料固化干燥的因素
影响水性UV涂料固化干燥的因素很多,本文只对其主要的影响因素进行讨论总论,这些因素有以下几方面:
1.水性体系的预干燥对光固化的影响
固化前的干燥条件对固化速度的影响很大,不干燥或干燥不完全时,固化速度较慢,且随曝光时间的延长,胶凝率无明显提高。这是因为过度包装,尽管水对抑制氧的阻聚作用有一定的效果,但是这只能使墨膜表面迅速固化,只达到表干,而不能达到实干。由于体系内含有大量的水,体系在一定温度下固化时标准及认证,随着墨膜表面水分的迅速挥发,墨膜表面迅速固化,膜层里面的水则难以逸出,大量的水....
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