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如何解決UV固化中的氧阻聚問題

2025-06-14

  解決UV固化中的氧阻聚問題,可以從配方調(diào)整、工藝優(yōu)化、環(huán)境控制等多個方面入手,以下是一些具體的解決方法:

  一、配方調(diào)整

  增加光引發(fā)劑濃度:使用更多的光引發(fā)劑可以生成過剩的自由基,過剩的自由基可以形成過氧自由基,增加光引發(fā)劑濃度也可以使產(chǎn)生自由基的速度大于氧氣擴散到涂層的速度,從而改善表面固化。但過多的光引發(fā)劑會降低物理性能,且成本高昂,需合理控制用量。

  使用抗氧阻聚添加劑:

  胺類化合物:胺類化合物能有效抑制氧阻聚,且成本較低,但可能存在固化過程中和固化后黃變的風險,以及可能殘留異味。

  硫醇或巰基化合物:巰基或巰基化合物是最有效的抗氧阻聚添加劑之一,還可以降低吸水率,并可能有助于附著。

  其他助劑:一些鋅類、硼烷類,以及三苯基膦、磷酸鹽等助劑也可以對氧阻聚起到比較好的抑制效果。

  改變單體和樹脂結(jié)構(gòu):選擇高官能團組分或高反應性的單體和齊聚體,它們反應更快,自由基與氧氣相互作用的時間更短,從而減少氧阻聚的影響。例如,可以選擇乙氧化、丙氧化,或者硫醇結(jié)構(gòu)的原材料。

  二、工藝優(yōu)化

  提高光強:更高的光強能夠增加UV膠表面紫外線的輻照劑量,促使更多的自由基生成,從而加快固化反應的速度,減少氧氣對表面固化的抑制效果。

  優(yōu)化波長配置:不同波長的紫外線對于UV膠的固化效果有所不同。較短波長(如365nm)的紫外光可以深入材料內(nèi)部進行固化,而較長波長(如395nm)的紫外光則有助于表面固化。因此,通過適當調(diào)整UVLED固化設備的波長配置,可以更好地解決表面氧阻聚的問題。例如,先使用短波長固化材料內(nèi)部,再通過長波長加強表面固化,從而實現(xiàn)內(nèi)外均勻的固化效果。

  延長光照時間:通過增加光照時間,更多的自由基能夠產(chǎn)生,從而克服氧分子的抑制作用。此外,延長照射時間還能讓表面和內(nèi)部的固化更加均勻,減少表面殘留粘性。

  調(diào)整涂層厚度:適當調(diào)整涂層的厚度也有助于減少氧阻聚。較厚的涂層可以讓表層的UV膠快速固化,同時保證內(nèi)部不會受到氧氣的過多影響。

  三、環(huán)境控制

  惰性氣體保護法:使用惰性氣體(如氮氣)進行保護,減少空氣中的氧氣與UV膠表面的接觸。在固化設備的封閉式系統(tǒng)中,可以通過引入氮氣,創(chuàng)建一個低氧環(huán)境,從而有效防止氧阻聚現(xiàn)象的發(fā)生。

  覆膜法:在固化前用透明薄膜覆蓋表面,這種方法效果很好,但薄膜會限制通過的光量或某些波長的光。

  蠟油覆膜法:蠟已經(jīng)被用來實現(xiàn)氧氣排除,但它們必須遷移到表面才能發(fā)揮效果,且可能會影響涂層的性能。這種方法主要應用于UV固化印刷油墨上,尤其是傳統(tǒng)中包裝油墨的體系中含有蠟可以防止表面刮花,并且它們受到的氧阻聚作用更少。

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