紫外光固化技術(shù)是新一代綠色工藝

2009-05-31 00:00:00 878

紫外光固化技術(shù)(UV固化技術(shù))具有無(wú)惰性溶劑揮發(fā)，固化時(shí)間短，可低溫固化等傳統(tǒng)固化技術(shù)不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，稱為新一代綠色工藝。光固化技術(shù)作為一項(xiàng)節(jié)能和環(huán)保型技術(shù)己廣泛應(yīng)用在涂料、油墨、粘合劑、印刷板材、電子工業(yè)、微細(xì)加工和快速成型等許多領(lǐng)域。把固化技術(shù)應(yīng)用到復(fù)合材料制造工藝中，不但可以解決一些工藝難題，而且有利于自動(dòng)化大規(guī)模的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)符合現(xiàn)代環(huán)保要求。樹(shù)脂基復(fù)合材料的光固化技術(shù)是UV固化技術(shù)近年來(lái)又一新的發(fā)展方向。光固化技術(shù)應(yīng)用于復(fù)合材料領(lǐng)域有別于其他領(lǐng)域的地方，是制件比較厚(幾個(gè)mm甚至幾個(gè)cm)，因此研究光固化樹(shù)脂體系固化工藝條件與制件厚度間的關(guān)系，對(duì)復(fù)合材料光固化工藝的進(jìn)行有很大的指導(dǎo)意義。北京航空航天大學(xué)選用T20、651兩種光引發(fā)劑，分別配制引發(fā)劑濃度為0.25、0.5、1、2wt%的不飽和聚酯體系。通過(guò)測(cè)定光固化試樣的顯微硬度分析光引發(fā)劑濃度對(duì)固化程度的影響。結(jié)果表明提高引發(fā)劑濃度能抑制氧阻聚的作用，但對(duì)于較厚的試樣，引發(fā)劑濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致固化不完全。該實(shí)驗(yàn)通過(guò)研究不同光引發(fā)劑濃度對(duì)樹(shù)脂體系固化行為的影響，確定光固化樹(shù)脂體系的固化工藝。　　其優(yōu)點(diǎn)首先是由于樹(shù)脂體系的上表面裸露在空氣中，上表面樹(shù)脂的固化程度受到氧阻聚的影響。在入射光強(qiáng)度不變的情況下，提高引發(fā)劑的濃度可以緩解氧的抑制作用，從而提高試樣的表面固化質(zhì)量；由于紫外光通過(guò)樹(shù)脂層時(shí)會(huì)發(fā)生反射、吸收和散射等現(xiàn)象，當(dāng)入射的紫外光強(qiáng)度和引發(fā)劑濃度不變時(shí)，各層(除上表面外)的固化程度隨離開(kāi)表面距離的增大顯遞減關(guān)系；對(duì)于本實(shí)驗(yàn)所需要的固化厚度而言，引發(fā)劑的用量要比常規(guī)的UV涂料中所用的用量少。這是因?yàn)橐l(fā)劑濃度過(guò)大，高濃度的自由基將產(chǎn)生于樹(shù)脂的近上表面區(qū)，光線在上層就被大量吸收、散射以致到達(dá)試樣深處的光強(qiáng)大大削弱，使得厚制件不能充分固化；對(duì)比兩種引發(fā)劑可知，引發(fā)劑TPO的固化性能要優(yōu)于651。　　武漢理工大學(xué)材料學(xué)院研究了光引發(fā)劑、稀釋劑，對(duì)通用型191#不飽和聚酯樹(shù)脂紫外光固化速度的影響，研究表明光引發(fā)劑種類、稀釋劑含量，對(duì)固化速度都有影響且它們的含量有最佳值。對(duì)于191#不飽和聚酯樹(shù)脂紫外光固化反應(yīng)，固化體系中光引發(fā)劑種類、含量，樹(shù)脂中的稀釋劑含量等對(duì)體系的固化速度都有影響，選擇恰當(dāng)?shù)墓袒w系能較大的提高固化速度。

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