信息摘要:
研究:基本性能和簡單的著色體系 第一項研究的目的是對UV/LED固化和標準的中壓汞燈固化的某些基本特征進行量化比較。進行這項工作是為了更好地了解最終用戶從傳統(tǒng)紫外燈向UV/LE
研究:基本性能和簡單的著色體系
第一項研究的目的是對UV/LED固化和“標準”的中壓汞燈固化的某些基本特征進行量化比較。進行這項工作是為了更好地了解最終用戶從傳統(tǒng)紫外燈向UV/LED光源轉變時會遇到的差異。由于我們的大多數(shù)客戶群集中在油墨和涂料領域,第一項研究將主要集中在有色體系。
第一部分:透明涂料光引發(fā)劑的基礎研究
大多數(shù)光引發(fā)劑的主要吸收范圍是低于LED燈的365/395nm峰的波長范圍。然而,UV/LED光源不是純粹的單色光譜,大多數(shù)光引發(fā)劑具有寬的吸收譜帶,當只考慮最大值時,這些經(jīng)常會被忽略。一些光引發(fā)劑在365nm和/或395nm左右或以上的區(qū)域不吸收。BDMM的消光光譜范圍,是從200nm至500nm。
分別粗略給出了有多少光來自365nm和395 nm的UV/LED光源
需要注意的是與365nm的燈相比,395nm的UV/LED光源能產(chǎn)生的功率/面積(峰值輻照度)是前者的10倍。還要注意的是與傳統(tǒng)汞燈相比,395nm光源能提供更大的峰值輻照度??紤]到譜帶重疊的可能性,應該能找到一種或多種光引發(fā)劑(或者更可能的是光引發(fā)劑的組合),可以提供足夠的自由基來引發(fā)高效的聚合反應,即使是著色體系。
用校準過的基于EIT的“Power PuckⅡ”四波段多功能UV能量計來讀取本實驗中UV/LED光源特定的輸出功率,對應于表1中的數(shù)據(jù)。
給出了本實驗中選擇的光引發(fā)劑。I型光引發(fā)劑在光照射后會裂解產(chǎn)生兩個自由基,其中只有一個具有反應活性并引發(fā)聚合反應。II型光引發(fā)劑照射后生成激發(fā)態(tài),但必須獲取原子或電子來作為聚合反應的引發(fā)劑。根據(jù)最大吸收來嚴格判斷,最好的光引發(fā)劑候選品種是:I型:BDMM、BAPO、TPO、TPO-L、LTM、PMP;2型:ITX、DETX、EHA、EMK和聚合的II型光引發(fā)劑。
為驗證這一原理,將簡單的清漆配方[50%的環(huán)氧丙烯酸酯、50%異冰片丙烯酸酯(IBOA)]和不同百分含量添加量的光引發(fā)劑混合。在Leneta卡紙上刮涂25微米的薄膜,以45米/分鐘的速度在燈下通過。用乙醇往復摩擦來測定以45米/分鐘的速度連續(xù)通過395nm和365nm的UV/LED光源后的反應程度。
測定后得到的“最佳”結果是將待測漆膜先暴露于長波長395nm的光、然后暴露于較短波長365nm的UV光來促進表面的固化。
結果
1型光引發(fā)劑的總體反應活性:
BDMM= TPO> BAPO> PMP> LTM
TPO與BDMM一樣快,但黃變程度較低;
只使用MBF,固化很差;
只使用DMHA或BDK,沒有固化;
本篩選中沒有對2型光引發(fā)劑和EMK[4,4'-雙(二乙氨基)苯甲酮]分別進行單獨測試。
注:雖然MBF本身得到的結果不理想,它確實對其它光引發(fā)劑有出色的溶解能力,在固化中可能存在一些協(xié)同效應。