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光固化是通過一定波長的紫外光(UV)照射,使液態(tài)的預(yù)聚物和單體瞬間聚合成固態(tài)的一種技術(shù)。光固化反應(yīng)本質(zhì)上是光引發(fā)的聚合、交聯(lián)反應(yīng)。主要利用紫外光(主要波長為200~400nm)照射光敏樹脂或單體,使其分子內(nèi)的光引發(fā)劑吸收光子能量,從而引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。這種反應(yīng)通常是自由基聚合反應(yīng),能夠在極短的時(shí)間內(nèi)(數(shù)秒至數(shù)十秒)完成材料的固化。固化后的涂層可以提供抗污、耐磨、耐化、耐候、高光澤及特殊光學(xué)性能等。
光固化原理主要分為2類:
1. 自由基固化——通過光引發(fā)劑生成自由基,引發(fā)丙烯酸酯類單體聚合。
2. 陽離子固化——通過光引發(fā)劑(陽離子型)生成強(qiáng)酸(如超強(qiáng)酸),催化環(huán)氧樹脂或乙烯基醚類單體開環(huán)聚合。
UV燈是光固化中重要的設(shè)備,目前常見的燈源類型有:汞燈,LED燈,準(zhǔn)分子燈,鹵素?zé)?,EB電子束等。每種燈都有不同的光譜范圍。
1.汞燈光譜范圍廣(250–450 nm),主峰365 nm、395 nm,適用于傳統(tǒng)UV固化。
2.LED燈單色性強(qiáng)(如365 nm、385 nm、395 nm),節(jié)能、壽命長(1萬小時(shí)以上)、無熱輻射,更加環(huán)保。
3.LED準(zhǔn)分子燈針對(duì)短波段(如172nm、222nm、254nm),適用于膚感涂料、膚感油墨。