信息摘要:
傳統(tǒng)汞燈產(chǎn)生的輻射光譜范圍寬廣,其中紫外區(qū)的輻射量非常顯著,尤其是UVC、UVB、UVA和UVV區(qū)域。該光譜寬度可以讓人們根據(jù)光源的類型和強度以及配方中物質的種類來選擇合適的光引
傳統(tǒng)汞燈產(chǎn)生的輻射光譜范圍寬廣,其中紫外區(qū)的輻射量非常顯著,尤其是UVC、UVB、UVA和UVV區(qū)域。該光譜寬度可以讓人們根據(jù)光源的類型和強度以及配方中物質的種類來選擇合適的光引發(fā)劑,進而優(yōu)化丙烯酸酯型油墨、涂料、粘合劑、密封劑和復合材料的固化,從而阻斷或吸收紫外光。這些傳統(tǒng)低壓汞燈輻射出的無效固化作用的紫外線占70%~75%,最多的是高能量的紅外光,它們能產(chǎn)生大量的熱量。典型的汞燈保持涼爽需要大量流動的氣流,因此,需要消耗額外的能量。如此高流量的氣流使得采用惰性氣體來改善表面固化性能變得沒有實用價值。(昂貴的惰性氣體會隨著空氣的冷卻不斷地消耗掉。)
在過去的10年中,用發(fā)光二極管產(chǎn)生合適量的高通量強紫外光源已經(jīng)取得了長足進展。對于UV LED技術,現(xiàn)在有許多商業(yè)用途,不需使用大量流動的空氣,以及降低的成本就能更廣泛地用于熱敏基材,從而提供更經(jīng)濟的紫外光固化性能。(當在高輸出量的系統(tǒng)>4瓦/厘米中使用水冷卻時,與典型的汞燈系統(tǒng)1,2相比,能源節(jié)約估計高達50%。)其它的優(yōu)點還包括:有一個具有“即開即關”、無需預熱的緊湊工藝,及更持久的UV光源(20000小時vs.2000小時)。
UV LED光源被描述為非聚焦型系統(tǒng),進行測試來研究光源與基材距離對“反應性”的影響(從溶劑往復摩擦推斷)。
與基材的距離在4到8毫米之間可以看差異,但是距離更長反應性沒有進一步降低。在距離4毫米時得到改進的固化也可能歸因于在該距離時溫度更高,是110℃,而8mm時的溫度為60℃。由于網(wǎng)格的原因,無法實現(xiàn)更短的距離。
考慮的其它參數(shù)是涂膜厚度/質量和穩(wěn)定劑對反應的影響。對6至80微米厚的涂層進行了測試,結果證明固化幾乎沒有差別。一種解釋可能是,獲得充分的固化需要高濃度的光引發(fā)劑和波長為395納米的光擁有較強的滲透性克服了傳統(tǒng)體系中常見的表面固化抑制作用。厚度低于6微米的涂膜表現(xiàn)出差的表面固化效果。在清漆配方中對高達4%的罐內(nèi)穩(wěn)定劑進行測試,發(fā)現(xiàn)對固化速度沒有影響。