2024-03-25 09:15:24

在UV光固化几乎所有的应用体系中，必须解决的一个问题是氧阻聚。就其本身而言，不同的光固化配方必须尽可能充分利用合适的光引发剂和紫外线光源来克服氧阻聚问题，而这一过程则会额外增加成本和开发时间。

LED灯的出现使得低成本的灯光具有更长的使用寿命和更高的能量转换。它的波长范围其实很窄。LED光源狭窄的放射光谱将不可避免地对固化率和氧阻聚产生影响。

氧气抑制丙烯酸酯固化的机理是通过扩散进入涂料中产生自由基，与其它自由基相比，反应速度慢得多，以此妨碍聚合反应的进程。

当氧气扩散进入涂料的比例大于引发比例，无法阻止氧阻聚。当引发比例大于氧气进入体系的通量，在足够长的开放时间下无黏性固化即可实现。

影响氧气流动的因素是聚合速率、树脂的粘度和交联密度。

影响引发速率的因素则是光照强度、光引发剂浓度以及各自对发射和吸收光谱的重叠。

目前，多途径克服氧抑制的方法已经展开研究，包括

• 高强度光照

• 高浓度引发剂

• 氮气吹扫

• 添加化学试剂，例如硫醇单体

通常，克服氧抑制的方法是采用典型的高强度宽波段的紫外汞灯。纵观整个UV固化行业，采用LED固化越来越流行。检测各种已知的克服氧抑制的方法并与宽波段UV固化方法作比较，这对于我们的理解很重要。在这些工作中，我们采用一个典型的宽波段的汞灯和405nm与385nm的LED灯作为光源，比较不同的克服氧抑制的方法。同时，我们也评估了电子束照射的固化方法。

宽波段UV汞灯光源比LED固化更快。LED比宽波段UV汞灯光源发出的能量要少得多，所以固化速度降低不一定是引发效率降低导致的。降低粘度和交联密度会增加氧气抑制的作用从而增加固化时间，才能达到无粘性的表面。在使用宽波段UV汞灯和LED光源固化时，采用硫醇-烯基基础配方能明显地提高固化速度。实际上，采用LED和硫醇-烯基系统的固化速度相当于丙烯酸酯体系中采用宽波段UV汞灯光源的固化速度。

引发剂最优化的研究表明，引发速率达到临界值时，固化时间显著下降。电子束固化体系和UV固化体系具有相同的基本特征。

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