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紫外线光固化原理原来是这样的

作者:广东巨豪涂装设备 发布时间:2025-05-29 746次浏览

一、定义

紫外线光(UV)固化是利用光引发剂(光敏剂)的感光性、在紫外线光照射下光引发形成激发生态分子分解成自由基或是离子,使不饱和有机物进行聚合、接技、交联等化学反应达到固化的目的。

紫外灯的红外辐射的处理方法:

紫外线高压汞灯将 60%的总功率转变为红外辐射,灯管表面温度可升到 700-800℃。为了避免材质过热紫外光固化装置中采用高功率灯和多灯系统受到重视,因此装置中一般要采取多种措施来冷却灯管、反射灯罩以及基材。
在用于光固化涂料时,要设法调节好温度,一方面要避免材质过热,另一方面又要使涂层温度有所升高,升高温度有利于固化反应。
现常用办法有三种:其一、风冷却,这种方法是现今应用最多的方法,成本较低;其二、水冷却,在灯管外加装水套,该方法效果好,但成本较高;其三、加装光学片,将红外辐射与固化物隔离,适用于易变形产品。

反射灯罩的作用

加装反射灯罩,可充分利用 UV 灯的强度到固化物件表面,反射罩的反光效果,直接影响产品的质量,反射罩内部加装全镜面反光片,比普通反光片反光效果要提高 30-40%,能将 UV灯 90%以上的 UV 光反射到产品表面,提高工作效率。

二、影响紫外辐射深层固化的几个因素
UV 涂料经紫外光辐射后光引发剂被引发,产生游离子基或离子,这些游离基或离子与预聚体或不饱和单体中的双键起交联反应,形成单体基因,这些单体基因开始连锁反应生成聚合体固体离分子,一个完整的固化过程结束。下面谈谈影响其深层固化的几个因素。
(1)紫外光能量的影响
紫外辐射的深层固化,主要条件是分子必须吸收具有足够能量的光量子后成为激发分子,分解成自由基或是离子,使不饱和有机物进行聚合、接枝、交联等化学反应,达到固化的目的。其中供给的 UV 涂料中光引发剂的紫外光能量超过或不足其所需要能量如
①已知光引发剂需要的紫外光能量为确保彻底固化,供给的能量科学合理地大于其所需的能量属正常。
②不知光引发剂需要的紫外光能量,盲目地超量供给,这种做法不仅浪费能源,还会引起过量固化的负效应,如爆聚、反固化反应等。
③紫外光能量不足时,则紫外光的能量一定要适中,即不能过量也不能不足,以免造成无法完全固化。

(2)UV 涂层厚薄的影响

UV 涂层的厚薄对紫外固化的效果起着关键的作用,涂层过厚,在同样功率光源的照射下干燥时间相对长,一方面影响 UV 涂料的干燥,另一方面会使基材表面温度过高,导致基材变形:涂层过薄,会导致产品表面光泽度差。另 UV 涂层的厚薄的涂料的色相、温度、固化速度、基材表面等不同条件下需适当进行调配。

(3)固化距离的影响
紫外灯和反光罩与被照物表面的距离在 7-8cm为最佳固化距离(紫外能量最强),但根据固化基材的不同,一般距离在 10-15 cm左右。
距离过低,因紫外灯表面温度很高,基材遇热变形;距离过高,紫外能量小,基材表面不干发粘,固化距离一定要跟基材、涂料、灯管功率等适当调整。
(4)固化速度的影响
根据基材、涂料、固化距离等不同,适当调整设备固化速度,固化速度过快,基材表面 UV 涂料发粘或表面干而内不干;运行速度慢,基材表面会老化。


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