UV固化过程一般可分为以下五个阶段。
(1)光引发剂吸收紫外光,成为激发态的光引发剂。
(2)激发态的光引发剂不稳定,易分解形成自由基。
(3)自由基与预聚物中的不饱和基团相互作用引发加成、交联或聚合反应,形成自由基中间体。
(4)自由基中间体通过链增长反应,得到长链或网状的高分子聚合物自由基中间体。
(5)长链或网状的高分子聚合物自由基中间体产生链终止反应,原来的液态组分转变为固体聚合物。
UV固化的影响因素有哪些?
影响UV固化反应的主要因素有:UV LED固化设备厂家中UV灯管的发射光谱和辐射强度,以及UV油墨、涂料或黏合剂中光引发剂的吸收光谱及其配方组成。在UV固化反应中,最重要的是确定UV固化设备中UV灯管的发射光谱是否与UV油墨、涂料或黏合剂中光引发剂的吸收光谱相匹配。若二者不匹配,那么光引发剂就不能被激发,UV固化反应也就无法顺利完成;若二者不完全匹配,则易导致UV固化反应不完全;若二者匹配,那么固化效果与UV光源的辐射强度直接相关。
除了光谱的匹配问题之外,在固化反应中UV固化设备、UV油墨、涂料和黏合剂的选择也要兼顾表面固化和深层固化的效果,以达到不同的应用要求。
通常情况下,UV固化使用高压汞灯作为固化光源(需要注意的是,UV灯管的质量和使用寿命直接影响UV固化反应的程度)。当然,根据不同的需求,也可以选择加入不同添加剂的灯管(如铁灯、镓灯等),以改变UV灯管的输出光谱,满足特定的固化需求。
一般而言,高的UV光源辐射强度可以提高UV油墨、涂料和黏合剂的表面固化和深层固化效果。
如何减少UV固化时特殊气味的产生?
UV固化时散发出的气味是光引发剂的分解产物,如苯甲醛或硫醇等,这些物质带有特殊的气味。
我们知道,在UV固化反应时,常采用氮气作为保护气体,以减少氧气和水蒸气对UV固化反应的影响(氧气和水蒸气会参与到UV固化反应中,损耗UV光源的能量,并产生臭氧)。除此之外,在氮气保护条件下进行UV固化反应,光引发剂的用量仅为常规固化条件下的1/5。随着光引发剂用量的减少,由其分解出来的苯甲醛或硫醇的量也会随之减少,这样UV固化反应中的气味也会相对小些。
由此可见,采用氮气保护能在某种程度上减少特殊气味的产生,而解决UV固化时特殊气味产生的更有效的方案就是,选择可聚合的光引发剂或大分子量的光引发剂,以降低其分解产物苯甲醛或硫醇的挥发度。
不同承印基材对气味持续时间的影响?
苯甲醛或硫醇等光引发剂分解产物是产生UV固化气味的根本原因,但在生产不同印刷品时,气味持续时间也不同,这是由承印基材表面结构所决定的。 https://www.youjiete-uv.com/xwzx/gsxw/
承印基材表面结构不同,光引发剂分解产物的存留时间就不同。例如,对于表面结构较疏松的承印基材(如纸张),光引发剂的分解产物易渗透到承印基材的深层结构中,导致带有气味的物质挥发慢,气味难消除;而对于表面结构紧密的承印基材(如塑料、铝箔、玻璃),光引发剂的分解产物挥发较快,气味持续时间较短。