220000nm) 其中:紫外光又可分為真空紫外(<200nm)、中紫外(200~300nm)和近紫外(300~400nm)。 中紫外和近紫外又可分為:UVA(315~400nm) UVB(280~315nm) UVC(200~315nm) 光固化涂料中應用較多的是UVA和UVB,UVC用于集成電路的光刻技術。 1-1光的透過和吸收 光吸收的本質(zhì):是光的能量轉(zhuǎn)移到吸光物質(zhì),使吸光物質(zhì)分子由低能量狀態(tài)轉(zhuǎn)化到高能量狀態(tài)。例如從基態(tài)到激發(fā)態(tài)。 吸收的能量與波長的關系: ΔE=hv=hc/λ ΔE:分子激發(fā)態(tài)和基態(tài)的能級差 H: 為planck常數(shù),其值為6.62*10-34J·S C: 光速,其值為3x108m/s=3x1017nm/s λ:波長,nm V: 光的頻率,s 可見,波長越短,則能量越高,紫外光波長比可見光短,因此其能量較高,會對生物細胞產(chǎn)生破壞作用,可用來殺菌消毒,通常用的殺菌燈的主波長為200~300nm,歡迎點擊下載UV固化涂料基礎理論與應用介紹ppt課件哦。" />

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UV固化涂料基礎理論與應用介紹ppt課件下載

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房產(chǎn)裝修PPT

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UV固化涂料基礎理論與應用介紹ppt課件

這是一個關于UV固化涂料基礎理論與應用介紹ppt課件,包括了光固化的原理(光化學基礎),光固化涂料的原料,光源和輻照裝置,塑料UV涂料等內(nèi)容。UV固化基礎與塑料涂料 主講:邱時信 2012-09-16 目錄 一,光固化的原理(光化學基礎)二,光固化涂料的原料三,光源和輻照裝置四,塑料UV涂料 1-1,光的透過和吸收 光的定義:光是具有特定頻率(波長)的電磁輻射。它涵蓋從宇宙射線到無線電波的范圍。通常所說的光指的是紫外光、可見光、紅外光。 宇宙射線(<0.0005nm) Y射線(0.0005-0.001~0.14nm) X射線(0.001~0.14-40nm) UV(40-400nm) 可見光(400-800nm) 紅外光(800-220000nm) 無線電波 ( >220000nm) 其中:紫外光又可分為真空紫外(<200nm)、中紫外(200~300nm)和近紫外(300~400nm)。 中紫外和近紫外又可分為:UVA(315~400nm) UVB(280~315nm) UVC(200~315nm) 光固化涂料中應用較多的是UVA和UVB,UVC用于集成電路的光刻技術。 1-1光的透過和吸收 光吸收的本質(zhì):是光的能量轉(zhuǎn)移到吸光物質(zhì),使吸光物質(zhì)分子由低能量狀態(tài)轉(zhuǎn)化到高能量狀態(tài)。例如從基態(tài)到激發(fā)態(tài)。 吸收的能量與波長的關系: ΔE=hv=hc/λ ΔE:分子激發(fā)態(tài)和基態(tài)的能級差 H: 為planck常數(shù),其值為6.62*10-34J·S C: 光速,其值為3x108m/s=3x1017nm/s λ:波長,nm V: 光的頻率,s 可見,波長越短,則能量越高,紫外光波長比可見光短,因此其能量較高,會對生物細胞產(chǎn)生破壞作用,可用來殺菌消毒,通常用的殺菌燈的主波長為200~300nm,歡迎點擊下載UV固化涂料基礎理論與應用介紹ppt課件哦。

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UV固化基礎與塑料涂料 主講:邱時信 2012-09-16 目錄 一,光固化的原理(光化學基礎)二,光固化涂料的原料三,光源和輻照裝置四,塑料UV涂料 1-1,光的透過和吸收 光的定義:光是具有特定頻率(波長)的電磁輻射。它涵蓋從宇宙射線到無線電波的范圍。通常所說的光指的是紫外光、可見光、紅外光。 宇宙射線(<0.0005nm) Y射線(0.0005-0.001~0.14nm) X射線(0.001~0.14-40nm) UV(40-400nm) 可見光(400-800nm) 紅外光(800-220000nm) 無線電波 ( >220000nm) 其中:紫外光又可分為真空紫外(<200nm)、中紫外(200~300nm)和近紫外(300~400nm)。 中紫外和近紫外又可分為:UVA(315~400nm) UVB(280~315nm) UVC(200~315nm) 光固化涂料中應用較多的是UVA和UVB,UVC用于集成電路的光刻技術。 1-1光的透過和吸收 光吸收的本質(zhì):是光的能量轉(zhuǎn)移到吸光物質(zhì),使吸光物質(zhì)分子由低能量狀態(tài)轉(zhuǎn)化到高能量狀態(tài)。例如從基態(tài)到激發(fā)態(tài)。 吸收的能量與波長的關系: ΔE=hv=hc/λ ΔE:分子激發(fā)態(tài)和基態(tài)的能級差 H: 為planck常數(shù),其值為6.62*10-34J·S C: 光速,其值為3x108m/s=3x1017nm/s λ:波長,nm V: 光的頻率,s 可見,波長越短,則能量越高,紫外光波長比可見光短,因此其能量較高,會對生物細胞產(chǎn)生破壞作用,可用來殺菌消毒,通常用的殺菌燈的主波長為200~300nm。 1-2,光化學的幾個概念 生色團和量子產(chǎn)率 生色團:雖然光的吸收是一個分子整體的性質(zhì),但在有機分子中,常將某一原子或原子集團看作是光吸收的一個單元,稱之為生色團或發(fā)色團。典型的有機生色團有C=0、C=C和芳香基團等。 在Photoinitiator分子設計中,常通過改變生色團的結構而實現(xiàn)其作用波長的改變。 量子產(chǎn)率:定義為每吸收一個量子所產(chǎn)生的反應物的分子數(shù),這通常是對特定波長而言,即: Φ=(生成物分子數(shù))/(吸收的量子數(shù)) 量子產(chǎn)率的測定對于了解光化學反應的過程和機理是很重要的,例如:Φ>1表示存在鏈式反應。另外,對于photoinitiator的引發(fā)效率,Φ是一個重要的衡量指標。 1-2,光化學的幾個概念 激發(fā)態(tài)和電子躍遷 激發(fā)態(tài)和電子躍遷:分子受熱能獲得進行化學反應的活化能,而光化學反應活化能是由分子吸收光能獲得的,兩者基本化學理論沒根本區(qū)別,但是,兩者在發(fā)生反應時分子的電子排布是完全不同的。熱化反應時,分子處于基態(tài);光化學反應時,分子處于激發(fā)態(tài)。分子吸收光能后處于較低能級軌道的電子可以向較高能級軌道躍遷,從而生成激發(fā)態(tài)分子,這種躍遷必須服從一定的規(guī)則,服從這些規(guī)則的躍遷是“允許躍遷”,否則是“禁阻躍遷”, 注:“禁阻躍遷”實際上并不是完全不能發(fā)生,只是發(fā)生的概率小,表現(xiàn)在消光系數(shù)ε值很小,例如: n Л*即是“禁阻躍遷”,ε值約為10~100L·mol-1cm-1。 失活:激發(fā)態(tài)分子有較高的能量,相對基態(tài)來說是不穩(wěn)定的,可以通過各種途徑失去能量而回到基態(tài),這稱為失活。 a,如在失活過程中分子未發(fā)生變化,即回到基態(tài)的分子是原來的分子,則此過程稱為光物理過程; b,如分子在激發(fā)態(tài)發(fā)生了化學反應,此時回到基態(tài)的分子已不是原來的分子,則此過程為光化學(反應)過程。 1-2,光化學的幾個概念 激發(fā)單線態(tài)和激發(fā)三線態(tài) 激發(fā)單線態(tài)和激發(fā)三線態(tài):電子具有自旋,兩個電子的自旋方向可以相同,即自旋平行,稱為三線態(tài),用T表示;也可以方向相反,即自旋反平行,稱為單線態(tài),用S表示。 幾乎所有分子在其基態(tài)時電子都是配對(自旋反平行)的,即處單線態(tài),一般以S0表示,而激發(fā)態(tài)分子是由原來配對的2個電子之一躍遷到較高的能級形成的,這2個電子的自旋可能是平行的,也可能是反平行的,相應地稱為:激發(fā)三線態(tài)(T1)和激發(fā)單線態(tài)(S1)。 三線態(tài)的能級常低于單線態(tài)的能級,但在分子吸收光能而產(chǎn)生電子激發(fā)態(tài)多為單線態(tài),因為分子激發(fā)時若其多重度保持不變則此躍遷的概率最大。 基態(tài)S0 激發(fā)單線S1 激發(fā)三線T1 1-3,光固化反應 光引發(fā)自由基聚合光固化過程 :是指液態(tài)樹脂經(jīng)光照后變成固態(tài)的過程,光引發(fā)自由基聚合反應:包括引發(fā)、鏈增長、鏈轉(zhuǎn)移和鏈終止過程。優(yōu)點:反應速度快,原材料價格較低廉,缺點是收縮大、存在氧阻聚問題。 A, 引發(fā): PI hv PI* 接受光能從基態(tài)變激發(fā)態(tài);進而分解成 PI* R1·+R2· 自由基 R1·+M R1-M* 與單體的C=C結合,在此基礎上進行 B, 鏈增長: R1-M*+M R1-MM·使C=C雙鍵發(fā)生聚合 R1-MM·+n’M R1-M·n C,鏈轉(zhuǎn)移: R1-M·n+R3-H R1-Mn-H+R·3 R·3+M R3-M·伴隨著增長鏈上的自由基的轉(zhuǎn)移而終止 D,鏈終止: R1-M·n+R1-M.i R1-Mn+i-R1 R1-M·n +R·2 R1-Mn-R2 R1-M·n+R1-M·i R1-Mn`+R1-Mi` 1-3,光固化反應 關于氧阻聚問題空氣中的氧分子的阻聚作用體現(xiàn)在兩個方面。一是處于基態(tài)的三線態(tài)氧可以作為猝滅劑,將激發(fā)三線態(tài)的光引發(fā)劑猝滅,氧分子被激發(fā)到活潑的單線態(tài),光引發(fā)劑從激發(fā)態(tài)回到基態(tài),阻礙活性自由基的產(chǎn)生。(然,多數(shù)Ⅰ型PI激發(fā)三線態(tài)壽命短,在與氧分子作用前已分解,氧分子與其發(fā)生雙分子猝滅作用概率低,可忽略。二是基態(tài)的氧分子處于三線態(tài),本質(zhì)上是雙自由基,因此對光引發(fā)過程產(chǎn)生的活性自由基有較強的加成活性,形成對乙烯基單體無加成活性的過氧自由基,可與活性自由基對單體的加成反應相競爭,對聚合過程的阻礙作用最顯著。有關氧分子阻聚的反應式: A, PI* R· 激發(fā)態(tài)PI產(chǎn)生活性自由基 B,活性自由基引發(fā)單體聚合 Y R·+ CH2=C-Y R-CH2-C· Monomer 聚合物 X X C,激發(fā)態(tài)PI被氧猝滅: PI*+O2(三線態(tài)) PI+O2(單線態(tài)) D,活性自由基與氧加成: R·+O2 R-O-O·過氧自由基 Y Y R-CH2-C·+O2 R-CH2-C-O-O· X X 1-3,光固化反應 克服氧阻聚的方法克服氧阻聚的方法: a,物理方法: 浮蠟法; 覆膜法; 強光輻射法; 兩次輻照法(先短波254nm表層, 再長波 316~366nm)。 b,化學法:添加氧清除劑(如叔胺,硫醇,膦類化合物)氧清除劑作為活潑的氫供體與過氧自由 基迅速反應,將活性自由基再生,同時過氧自由基奪氫生成烷基過氧化氫,并可進一步分解為烷氧自由基與羥基自由基,烷基過氧化氫分解釋放的烷氧基自由基對乙烯基單體也有一定引發(fā)活性,但進一步的奪氫反應占主導地位;添加叔胺已經(jīng)成為自由基光固化中克服氧阻聚的重要手段。但存在容易產(chǎn)生黃變,體系貯存穩(wěn)定性差的缺點; I型和Ⅱ配合。 1-3,光固化反應 光引發(fā)陽離子聚合 光引發(fā)陽離子聚合的原理:利用陽離子光引發(fā)劑在光照下產(chǎn)生的超強質(zhì)子酸催化環(huán)氧基開環(huán)或富電子碳碳雙鍵(如乙烯基醚)的陽離子聚合。 常用的陽離子引發(fā)劑主要有:硫鎓鹽、碘鎓鹽。 陽離子光固化體系的優(yōu)點:是無氧阻聚問題、收縮小、附著力強,常用于光固化膠粘劑。 陽離子光固化體系的缺點:是固化速度慢,原料價格較貴。 2-1,Photoinitiator 引發(fā)劑的分類: 根據(jù)產(chǎn)生的活性碎片不同,可分為自由基聚合PI 陽離子聚合PI。 輔助成分的分類:根據(jù)這些成分的具體作用,可稱為助引發(fā)劑(coinitiator) 增效劑(synergists):所用的助引發(fā)劑在光引發(fā)過程中經(jīng)化學反應途徑消耗掉,且它對光引發(fā)的有促進效果達到工業(yè)化要求。光敏劑(sensitizers):原理,光敏劑分子在較大波長吸收光能躍遷至激發(fā)態(tài),通過分子間物理作用,能量從激發(fā)態(tài)的sensitizers分子上轉(zhuǎn)移到引發(fā)劑分子上,這樣本來不能吸收長波光能的PI分子間接地由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),接著發(fā)生單分子或雙分子化學過程,產(chǎn)生活性碎片,該過程叫光敏化。 2-1,photoinitiator 自由基聚合PI 自由基聚合光引發(fā)劑的分類: 按結構特點大致可分為以下幾類, 羰基化合物 染料類 金屬有機類 含鹵化合物 偶氮化合物 過氧化合物 按PI產(chǎn)生活性自由基的作用機理不同,主要分兩大類: 裂解型光引發(fā)劑(NorrishⅠ型)奪氫型光引發(fā)劑(NorrishⅡ型) 2-1,photoinitiator 自由基聚合PI 裂解型photoinitiator(Ⅰ型)作用機理:引發(fā)劑吸收光能后,躍遷激發(fā)單線態(tài),經(jīng)系間竄躍到激發(fā)三線態(tài),在其激發(fā)單線態(tài)或三線態(tài)時,分子結構呈不穩(wěn)定狀態(tài),其中的弱鍵發(fā)生均裂,產(chǎn)生初級活性自由基,從而對乙烯基類單體進行引發(fā)聚合。其多以芳基烷基酮衍生物為主。有代表性的包括以下幾類: (1),苯偶姻及其衍生物:主要包括苯偶姻醚衍生物,適合猝滅性強的單體引發(fā)聚合。例如,苯乙烯。缺點:貯存不穩(wěn)定,易黃變。 (2),苯偶酰衍生物(二苯基乙二酮):缺點:效率低,溶解性差,黃變嚴重。有代表性的有:α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮(DMPA,又稱α,α-二甲苯偶酰縮酮 DMBK),即651。 (3),二烷氧基苯乙酮:已商品化的有,α,α-二乙氧基苯乙酮(DEAP),缺點:穩(wěn)定性差,效率不如α-羥烷基苯酮。 (4),α-羥烷基苯酮:主要包括,HMPP(2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮)即1173 HCPK(1-羥基-環(huán)已基苯酮)184 (5),α-胺烷基苯酮:此類引發(fā)劑一般在其苯環(huán)對位有強推電子基團,如甲巰基、嗎啉基等。商品化的有,MMMP(2-甲基-1-(4-甲巰基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮)907, BDMB(2-苯基-2,2-二甲氨基-1-(4-嗎啉苯基)-1-丁酮,369 (6),;⒀趸铮悍减;⒀趸锖头减;⑺狨,此類引發(fā)劑有較長的吸收波長,(350~380nm),已經(jīng)商品化的有, TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦) 819 雙(2,4,6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦BAPO1 BPAO2 雙(2,6三甲氧基苯甲酰)-(4’,4’-二甲基辛基-2)氧化膦 2-1,photoinitiator 自由基聚合PI 奪氫型photoinitiator(Ⅱ型):奪氫型引發(fā)劑吸收光能,在激發(fā)態(tài)與助引發(fā)劑發(fā)生雙分子作用,產(chǎn)生活性自由基。叔胺是常用來和奪氫型光引發(fā)劑配對的助引發(fā)劑。芳酮/活性胺組合是奪氫型PI的主要應用模式。 有體表性的奪氫型引發(fā)劑包括二苯甲酮、硫雜蒽酮及其衍生物、蒽醌、香豆酮及樟腦醌等。 (1)二苯甲酮(BP)/叔胺光引發(fā)體系:缺點,固化速率相對較慢,固化后涂層易泛黃。 重要的衍生物有:米蚩酮 (2)硫雜蒽酮/叔胺 光引體系 常見的有,取代硫雜蒽酮: CTX(2-氯硫雜蒽酮) ITX(異丙基硫雜蒽酮) DETX(2,4-二乙基硫雜蒽酮)活性胺助引發(fā)劑:4-二甲氨基苯甲酸乙酯(EDAB),(活性高,黃變較不嚴重) 2-1,photoinitiator 陽離子聚合PI 陽離子聚合photoinitiator 基本作用特點是光活化使分子到激發(fā)態(tài),分子發(fā)生系列分解反應,最終產(chǎn)生超強質(zhì)子酸(Bronsted acid OR lewis acid),作為陽離子聚合的活性種而引發(fā)環(huán)氧化合物、乙烯基醚、內(nèi)酯、縮醛、環(huán)醚等聚合。陽離子光引發(fā)劑的分類,可分為:鎓鹽類;金屬有機物;有機硅烷類。具有表性的有: (1)碘鎓鹽光引發(fā)劑:特點是,消光系數(shù)較大(達104),波長較短(<300nm),可同時產(chǎn)生 質(zhì)子酸和活性自由基。 (2)硫鎓鹽光引發(fā)劑:較好的是三芳基硫鎓鹽,其熱穩(wěn)定性好,可同時產(chǎn)生 質(zhì)子酸和活性自由基。但其波長太短(230nm),無法有效利用汞燈的主要發(fā)射譜線,需引入推電子基團:如烷基、烷氧基、苯氧、苯硫基等。 (3)鐵芳烴光引發(fā)劑:代表性的有,η6-異丙苯茂鐵(Ⅱ)六氟磷酸鹽:(261)其光反應活性高,在紫外光區(qū)有較強的吸光性能,消光系數(shù)達103數(shù)量級。 2-2,Oligomer 低聚物,光固化產(chǎn)品中的低聚物一般應具有在光照條件下可進一步反應或聚合的基團,如C=C雙鍵、環(huán)氧基團等。低聚物的分類: (1)不飽和聚酯: (2)環(huán)氧丙烯酸酯:可分為以下幾類, 雙酚A型EA:反應快,硬度高,拉伸強度大,光澤、 耐化性好,柔性差,殘余丙烯酸酯基團多。 酚醛EA:活性更高,交聯(lián)更大,耐熱好。 改性EA 環(huán)氧化油丙烯酸酯 (3)聚氨酯丙烯酸酯 (4)聚酯丙烯酸酯 (5)聚醚丙烯酸酯 (6)丙烯酸酯化聚丙烯酸樹脂:耐酸堿、溶劑差,一般不作主體resin 脂環(huán)族環(huán)氧樹脂:活性高,主要 (7)環(huán)氧樹脂:主要包括, 脂肪族環(huán)氧樹脂 縮水甘油醚(或酯)環(huán)氧樹脂 2-3,monomer 自由基型 (1)單官能團活性稀釋劑:轉(zhuǎn)化率高,收縮小,速度慢,交聯(lián)密度低,粘度低。 丙烯酸酯類 HEMA 甲基丙烯酸酸-β-羥乙酯 IBOA 異冰片基丙烯酸酯 Β-CEA β-羧乙基丙烯酸酯 PHEA 2-苯氧基乙基丙烯酸酯 甲氧基聚乙二醇單甲基丙烯酸酯 甲氧基聚乙二醇單丙烯酸酯 含甲氧端基(甲基)丙烯酸酯:活性高、低收縮、高轉(zhuǎn)化率。 非丙烯酸酯類 苯乙烯 乙烯基吡咯烷酮(NVP) 乙酸乙烯酯(VA) 另外還有,含氨基甲酸酯、環(huán)碳酸酯單官丙烯酸酯。 (2)雙官能團活性稀釋劑:氣味低,揮發(fā)性小,固化速度比單官能團快。 HDDA:1,6-已二醇雙丙烯酸酯 DPGDA:二縮丙二醇雙丙烯酸酯 TPGDA: 三縮丙二醇雙丙烯酸酯 (3)多官能團活性稀釋劑:反應速度快,硬度高、揮發(fā)性低,粘度大。 TMPTA:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 PETTA:季戊四醇四丙烯酸酯 DTEMPTTA:二縮三羥甲基丙烷四丙烯酸酯 DPEPA:雙季戊四醇五丙烯酸酯 DPHA:雙季戊四醇六丙烯酸酯 2-3,monomer 陽離子型:陽離子型光固化體系本身粘度較低,可以不另外加入活性稀釋劑而直接使用。 當用雙酚A環(huán)氧樹脂時,由于粘度高,可以加入以下活性稀釋劑。 (1)苯基縮水甘油醚 (2)多元醇 (3)乙烯基醚 3-1,UV燈的種類 1,汞弧燈:封裝有汞的、兩端有電極的透明石英管,原理:通電加熱燈絲,汞蒸汽躍遷到激發(fā)態(tài),由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時即發(fā)射紫外光。視管內(nèi)汞蒸氣壓力的不同,分為,(1)低壓汞燈10~100pa 功率小,波長短易產(chǎn)生臭氧(254nm,185nm);200~4000hr (2)中壓汞燈,習慣稱高壓汞燈105pa(約1個大氣壓) (303nm,313nm,365nm);1000~1500hr (3)高壓汞燈105~106 pa 波峰重疊,75~100hr 2,無極燈:無燈絲,高頻感應系統(tǒng)來激發(fā)其內(nèi)部汞蒸汽放電,從而產(chǎn)生大量紫外線。 優(yōu)點:(1)快速啟動(關后可立啟) (2)輸出功率穩(wěn)定 (3)無易損部件,壽命長:8000hr (4)紫外效率較高,輸出有效達36%(有極13%) 缺點:一次性投入高。 3,氙燈:氙氣壓力約2MPa(20個大氣壓),250~1200nm; 200~2000hr 氙氣燈在光固化中基本不應用:其連續(xù)輸出功率低,主要以脈沖光源的形式使用。 用在大氣老化機中作為模擬日光的光源。 4,金屬鹵化物燈:在普通汞燈中加入少量的金屬鹵化物可使其發(fā)射光譜發(fā)生顯著變化,改善輻射效率。一般均用碘化物(易揮發(fā),不甚活潑)。常用的金屬:鈉、鎂、鋁、鎵、銦、鉈 5,LED燈: 優(yōu)點: (1)即時開關 (2)不發(fā)熱 (3)壽命長50000hr (4)功率恒定 3-2,輻照裝置輻照裝置通稱為光固化機,其主要由光源、反射器、冷卻系統(tǒng)(一般為排氣機)和傳動裝置(傳送帶)組成。反射器:其作用是提高光源的使用效率,常用的反射器有兩類:拋物線形反射器(產(chǎn)生平行光束)橢圓形反射器 4-1,塑料表面潤濕與表面張力: 粘附力一般包括: 機械力:涂料通過溶脹滲入到塑料基材內(nèi)部,固化后,涂料分子鏈與基材形成勾連、纏結等形式的機械錨固作用。 主價力:是指涂層與基材界面形成共價鍵或離子鍵。 次價力:系物理作用,包括界面氫鍵、范德華力等。 靜電力:涂層與基材在接近到足夠近的距離時,產(chǎn)生界面雙電層結構。 所有產(chǎn)生附著力的前提都是涂料與基材必須充分接近、潤濕,如潤濕差,就無法形成能量最低的、有效接觸界面(包括與基材微凹槽的接觸),涂層與塑料基材之間就難以形成較強的層間作用力。 固體基材的潤濕一般用楊氏方程接觸角理論來表示: γs=γSL+γL·COSθ γL:涂料表面張力 Γs:基材表面張力 γSL:固液界面張力 Θ:接觸角 當液體在固體表面上完全潤濕成薄膜狀時,接觸角達到最小值,θ=0, COSθ=1 。得 γs=γSL+γL 當γs>γL時,即涂料表面張力小于基材表面張力時,涂料可以潤濕基材。所以降低涂料表面張力,在一定范圍內(nèi)可以提高涂層的附著力。 4-2,低表面張力plastic的活化處理 活化處理的方法主要有以下幾種: (1) 化學處理 堿洗(萘鈉-四氫呋喃溶液):用于處理含氟高聚物主要是產(chǎn)生去氟作用,使表面形成不飽和結構。 鉻酸液(重鉻酸鉀濃硫酸混合液):用于清洗聚烯烴溶解其非晶區(qū),從而增加表面粗糙結構程度。碘處理液(碘—碘化鉀水溶液): 用于處理尼龍,使其多晶形的結構發(fā)生轉(zhuǎn)變。 (2)火焰和熱處理(3)等離子體處理熱等離子:由大氣電弧、電火花和火焰產(chǎn)生(低阻抗電源,產(chǎn)生大電流,得到電弧;旌系入x子:用高阻抗電源,產(chǎn)生小電流得到電弧即混合等離子體。冷等離子:在減壓的的氦、氬、氫、氧、氮、空氣、氨等氣體環(huán)境中由輝光放電產(chǎn)生。(4)光化學改性處理:采用波長較短的紫外光照射基材,(5)表面清洗:以乙醇、丙酮等有機溶劑清洗 4-3,涂料對plastic基材的潤濕 A,潤濕能力:潤濕過程是在基材與液態(tài)涂料雙方相互作用的結果。為達到潤濕基材的目的,除提高基材表面張力外,盡量降低涂料的表面張力是獲得良好潤濕結果的主要方法之一。在生產(chǎn)實際中常通過添加潤濕流平助劑的方法來降低涂料的表面張力。 B,潤濕助劑的作用:改性聚硅氧烷是較常用的潤濕助劑,聚硅氧烷鏈段具有很低的表面能,與有機涂料 不相溶而浮于涂料表面,其分子上改性的有機鏈段則與有機涂料相溶,可深入涂料內(nèi)部,起固定作用,抑制涂料表面的聚硅氧烷鏈段自由遷移,防止自收縮,保證極少量的改性硅氧烷助劑能夠以很薄的分子層覆蓋全部涂料表面。達到大幅降低涂料表面張力的作用。 4-5,稀釋單體的溶解度參數(shù)與滲透性在配方中引入對塑料基材有較強滲透溶脹能力的單體,則固化交聯(lián)后,在基材與涂層之間將形成一層互穿網(wǎng)絡結構(IPN),即涂層交聯(lián)網(wǎng)絡與塑料大分子鏈相互嵌套,形成一層很薄的層間高分子合金,漆膜與基材之間已不存在明顯的相界面,附著力將大大增強。 溶解度參數(shù)高,則親水較強,低則親油性較強。 4-6,附著力促進劑 在光固化涂料中,附著力促進劑主要包括:硅烷偶聯(lián)劑鈦酸酯偶聯(lián)劑氯化聚烯烴氯化聚酯丙烯酸酯磷酸酯化的丙烯酸酯單體或樹脂酰胺等。i2U紅軟基地

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