UV技术

UV技术（精选12篇）

UV技术 篇1

1 引言

同其他行业一样, 印刷业也已经意识到了环保的重要性, 几乎所有印刷公司都希望能尽可能少地污染环境, 更多地关心员工健康, 实现绿色印刷。可以说喷墨打印是实现减少污染最有效的印刷技术之一, 是一种最彻底的直接印刷技术, 喷墨打印不仅无需传统印刷所必须使用的印版, 以及后续的显影等, 印刷过程几乎没有废弃物, 墨滴从喷墨打印头直接喷射到纸张等承印物上, 即完成了印刷过程。而喷墨打印使用的UV光固化墨水, 在喷墨印刷技术中有着有机挥发物零排放、低能耗、适合于各种承印物、即时干燥而喷墨前不干燥、对喷头无堵塞等特点, 这种“印刷技术”具有传统印刷无法比拟的优点, 使喷墨印刷具有广泛的适用性, 其研制与应用开发正受到广泛重视。

绿色营销是由英国威尔斯大学肯·毕提 (Ken peattie) 教授在其所著的《绿色营销--化危机为商机的经营趋势》一书中提出的:“绿色营销是一种能辨识、预期及符合消费的社会需求, 并且可带来利润及永续经营的管理过程。”绿色营销观念认为, 企业在营销活动中, 要顺应时代可持续发展战略的要求, 注重地球生态环境保护, 促进经济与生态环境协调发展, 以实现企业利益、消费者利益、社会利益及生态环境利益的协调统一。从这些界定中可知, 企业实施绿色营销是顺应可持续发展的全球性潮流, 满足绿色消费需求的必然选择。

而UV固化墨水正是为减少对环境的影响而研制的, 它不含溶剂, 100%光固化, 无挥发性有机物排放, 生产能耗低, 适用于多种不同基材。比如EFI的UV光固化墨水含有高达50%的天然衍生单体和低聚物, 均来自于可再生资源, 例如植物和生物制品。这些墨水从根本上摒除了挥发性有机化合物, 且不含锑、砷、镉、铬、铅、汞和硒等重金属, 包括美国废弃物条例 (RCRA) 在内的一些法规所列出的有害废弃物, 因此在各国都越来越重视环保的今天是非常有前景的[1,2,3,4]。

2 UV光固化墨水的市场及发展方向

就印刷行业来说, 增长最快的领域可能就是喷墨印刷了。据Info Trends发布的研究报告显示, 2006年, 全球投入使用的彩色高速喷墨印刷机只有20台, 2010年就超过了200台, 2012年约有560台左右, 2013年或许已达1000台。目前喷墨印刷设备的增加量像是坐上了火箭, 从2006年到2013年间, 增长率达到5000%。根据英国Pira International (派诺国际) 的一项最新研究, 环保型墨水前景———2014年市场预测:全球环保型墨水交易额将达到72亿欧元, 2009~2014年的复合年均增长率将达到4.5%。单单EFI公司, 2012年前11个月就销售了100万升UV固化墨水。在未来的几年中, 一些传统的打印墨水将转向UV光固化墨水, UV光固化墨水将是当前最具发展前景的项目之一[5]。

光固化墨水 (包括UV光固化墨水、荧光光固化墨水、导电光固化墨水等) 作为喷墨技术的核心耗材, 不仅决定了喷墨印刷的质量, 还决定了墨滴的形状以及打印系统的可靠性。作为一种专用墨水, 光固化墨水要求具有性能稳定、无毒、不堵塞喷嘴, 且保湿性和喷射性好, 对喷头等金属部件无腐蚀作用等优点。光固化墨水种类甚多, 技术更新较快, 下面介绍几种不同种类光固化墨水的发展。

2.1 UV光固化墨水

UV光固化墨水因其承印物适应性广、可瞬间固化、墨层收缩率低等优势, 受到了越来越多印刷企业的肯定, 目前主要应用于打印印刷电路板字符、打印包装条形码、喷绘广告等多个方面。

采用低粘度齐聚物, 如烷氧基化丙烯酸功能单体, 或乙烯基醚类单体活性稀释剂, 因为其既能发生自由基光固化反应, 又能进行阳离子光固化反应, 可不同程度降低UV光固化墨水的刺激性。

此外, 采用具有良好抗迁移作用和固化性能的高分子光引发剂, 代替小分子光引发剂, 从而避免小分子光引发剂容易挥发和迁移, 在印品上残留难闻气味, 解决了UV光固化墨水在食品包装中使用受限制的问题。

针对UV光固化墨水墨膜深处及有色墨层无法充分固化的问题, 汽巴开发出的酰基磷氢化物 (BAPO) 型光引发剂, 在400nm紫外光下有很强的吸收峰, 引发效率高, 有利于墨层的深层固化, 且固化后印品不泛黄。

2.2 导电光固化墨水

导电光固化墨水的出现, 极大地推动了喷墨打印在电子行业的应用, 为RFID天线和印刷电路板提供了一种极具竞争力的制造方式。

导电光固化墨水必须具有以下特征:粒径小于喷嘴直径的十分之一, 以减少堵塞喷头的可能性;烧结温度低, 以适应多种承印物;在非吸收性承印物上有良好的润湿铺展性, 以保证打印线条的均匀性和导电性;粘度低, 符合喷墨头的喷射要求;同时应具有附着力高, 电阻率低等特点。

根据导电材料的不同, 导电光固化墨水主要分为银系、铜系和碳系 (碳纳米管、石墨烯) 。其中, 研究报道最多、应用最成熟的是纳米银导电光固化墨水, 国内外已有多家企业生产。其中, Nano Mas公司的纳米银导电光固化墨水的粒径小于10nm, 烧结温度可降至70~150℃, 适于印刷PI、PET、纸张等承印物。中科院沈阳自动化研究所采用纳米银导电光固化墨水打印出的无芯片RFID标签天线, 达到了13.56MHz高频RFID标签的性能要求, 拜耳材料科技公司 (BMS) 开发的Bayink TPCNT碳纳米管导电光固化墨水, 对聚合物薄膜及传统的硬质基材, 如玻璃、硅和铟锡氧化物 (ITO) 具有较高的附着力, 可提供高达5000S/m的电导率, 无须进行烧结, 特别适合生产开关和其他电子元件。

2.3 荧光光固化墨水

荧光光固化墨水是在紫外光 (200~400nm) 等光源的照射下, 能发出可见光 (400~800nm) 的特种墨水。用荧光光固化墨水喷印后, 只有用紫外光照射时, 才会清楚看到光亮清晰、色彩鲜艳的图文, 当紫外光停止照射后, 图文发光现象消失。

不同于一般的喷墨彩色墨水, 荧光光固化墨水的呈色原理是色光加色法 (additive mixture) 。荧光光固化墨水分为品、绿、青3种颜色, 以不同的比例混合, 几乎可呈现自然界所有的颜色。目前, 荧光光固化墨水已得到了广泛应用, 特别是在票据、证券、刮刮卡、商标、书刊封面和烟酒包装等领域。

美国皮特尼鲍斯股份有限公司研发的一种能够产生深色可读标记的多相水性光固化墨水, 且同时可形成可见光和荧光图像。日本SO-KEN公司展现了利用加色法成像原理的荧光光固化墨水喷绘的彩色图像, 极具艺术效果。

2.4 乳胶墨水

乳胶光固化墨水技术是由惠普公司在2008年为宽幅图形打印应用而推出的, 经过长时间的中试, 到2011年年底, 世界各地已安装了1万多套乳胶打印设备。

乳胶墨水技术从开始一直就是惠普的一张环保牌, 他们比以往更努力地推动它。乳胶因为去除了气味而改善了用户的工作环境, 并且用户可以通过惠普的免费回收计划很容易地进行回收, 不仅可以回收硬件和耗材部分, 更重要的是, 还可以回收用过的印刷材料。之后, 惠普还通过网上认证和互动的乳胶大学课程, 让用户可以控制自己的培训和获得“生态徽章”。

乳胶墨水是惠普实现这一目标所做的努力, 其他厂商也已经或将推出针对这一目标的新产品。由于每年需要更换的宽幅打印机多达6~9万台, 这场比赛竞争的是向市场提供最新、最通用的墨水技术[6,7,8]。

3 UV光固化墨水应用研究进展

绿色环保型墨水通常定义为:使用特殊墨水技术使得可再生生物衍生原材料最多, 且挥发性有机化合物 (VOC) 含量最低的墨水。因此, 水性墨水、水基墨水、能量固化墨水、UV固化墨水和浆状墨水等许多墨水都可以认为是绿色环保型产品。但UV光固化墨水有其独特的性能和优势。

紫外光固化墨水是在紫外光的作用下, 墨水体系中的光引发剂能够发生光化学反应, 并产生活性基团, 从而引发墨水体系中单体和预聚物的交联聚合, 使墨水体系在极短时间内, 由液态涂层变成固态涂层。UV光固化墨水主要由预聚物 (Oligomer) 、单体 (Monomer) 、光引发剂 (Photoinitiators) 、颜料 (Pigment) 、助剂 (Additives) 等组成, 各组分原料的性能直接影响着墨水在喷墨打印过程中效果及应用特性[9,10,11]。

3.1 预聚物

预聚物 (Oligomer) 又称低聚物, 是构成UV光固化墨水的基本骨架, 其性能对固化过程和固化膜的性质起决定作用。在结构上预聚物具备在光照条件下可进一步反应的活性基团, 例如碳碳双键、环氧基团等。根据光固化的机理不同, 可供选择的预聚物主要包括不饱和聚酯类预聚物、环氧丙烯酸类预聚物、聚氨酯丙烯酸类预聚物、聚酯丙烯酸预聚物、聚醚丙烯酸预聚物, 以及丙烯酸酯官能化的聚丙烯酸酯类预聚物等。

3.2 单体

作为活性稀释剂单体 (Monomer) , 对墨水体系的黏度和固化速度有着很大影响。由于构成UV光固化墨水体系的预聚物的黏度通常较高, 因此需要加入单体以调节黏度, 所加单体除了溶解和稀释预聚物, 调节体系的黏度以外, 还参与光固化过程, 同时也影响所生成聚合物的物理性能等等。

理想单体应当具备低黏度和易溶性。固化材料的性质通常是由所用预聚物的性质决定, 所用单体的性质、单体的活性官能度和收缩率, 则是决定涂层特性, 如固化速度、柔顺性、硬度等的关键因素。在UV光固化墨水中一般是通过添加20%~85%的单体来降低UV光固化墨水的黏度, 同时单体自身发生聚合成为固化膜的一部分, 所以良好的UV光固化墨水在选择单体的标准上, 一般注重单体的以下特点:黏度低、稀释效果好、固化反应快、良好的附着性、对皮肤刺激性小、在涂层中不残留气味等特性。

3.3 光引发剂

光引发剂 (Photoinitiators) 指在波长为200~400nm紫外线光照射下, 能分解成自由基, 并且引发聚合和交联作用的物质。在紫外光固化过程中光引发剂的作用是吸收紫外光能量, 同时产生游离基, 促使油墨发生聚合反应, 它是光固化体系的关键组分。

由于紫外线光源很难使预聚物的双键直接打开, 所以在没有光引发剂的情况下, 即使是感光性材料也不会很快固化, UV光固化墨水中加入少量的光引发剂, 同时暴露在紫外光下, 由于光引发剂吸收光量子后分解生成自由基, 这样就开始了链的引发作用, 引发不饱和双键发生聚合反应, 使聚合物分子不断交联形成网状结构, 待自由基失去活性, 链的增长终止, 油墨就完全固化。

光引发剂的种类很多, 一般常用的有芳香酮类苯偶姻醚类等。对于光引发剂的选用, 应具备光反应性强, 溶解性好, 并具备相对的稳定性, 以及光照不变色的特点。理想的光聚合引发剂应该是用尽可能小的浓度, 显示出较大的引发效果。严重变色的光引发剂, 会直接影响印品的质量, 因此要特别严格选用。

4 绿色营销策略

4.1 绿色营销概述

印刷术发展至近代, 已经形成了胶印, 柔印, 凹印, 丝印等四大印刷方式, 印刷应用的领域已经不再局限于出版发行业, 更渗透到了经济的各个领域, 如广告, 包装, 电子, 纺织, 陶瓷等。但不管是何种印刷方式, 都离不开油墨的使用, 而油墨特有的化工产品特性, 对环境存在不同程度的污染。传统油墨中使用了大量的有机溶剂, 油墨干燥后这些有机溶剂挥发到了大气环境中, 对环境造成了第一次污染;有机溶剂在和氧作用下产生大气反应, 加速臭氧和剧毒的氮氧化物的生成, 这样对大气又造成比第一次更严重的二次污染, 通过环境这一媒介给人体带来更大的危害;此外, 油墨中含有的有毒成份如重金属等, 印刷品的不恰当应用必将对人体和环境造成严重的影响[12]。

因此, 推广绿色印刷, 实施绿色营销战略具有重要的意义。绿色营销观是对传统营销观念的变革和创新, 主要表现在如下方面:

(1) 营销目标从最大限度地刺激消费, 转为追求可持续消费;

(2) 营销服务对象得到拓展, 由原来的满足消费者需要, 拓展为同时满足社会需要;

(3) “需要”的含义大大拓宽, 绿色营销认为, 人的需要和欲望是多样的, 这些需要和欲望可能是相互冲突的, 在满足消费者的需要和欲望时, 同时应保护好生态需要。

(4) “顾客满足”的重新定义, 绿色营销要求“顾客满足”含义更加丰富, 不仅在产品被消费时, 而且包括提供产品时和产品被消费后, 这一从产品的“摇篮到坟墓”的全过程使顾客得到全方位的满足。

以上分析表明绿色营销是在传统营销基础上的创新, 强调对消费者需求的满足。事实上, 消费者的需求是多样的, 不仅有物质需求、精神需求, 还有生态需求, 尤其是人类在享受工业文明带来的充裕的物质生活的同时, 却引发了非常严重的环境污染。绿色营销不仅使消费者得到作为经济人的产品需求的满足, 而且得到作为社会人“社会责任”深层需求的满足。

4.2 UV光固化墨水的绿色营销策略

4.2.1 UV光固化墨水的绿色设计

绿色设计就是以绿色技术为原则所进行的产品设计。所谓绿色技术 (GreenTechnology—GT) 或西方称之为“环境友善技术” (EnvironmentalSound Technology—EST) , 是减轻环境污染或减少原材料、自然资源使用的技术、工艺或产品的总称。绿色设计的目的是克服传统设计的不足, 使所设计的产品满足绿色产品的要求。它包含产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、重复利用及处理处置的各个阶段, 即涉及产品整个生命周期。

概括起来, 绿色设计是这样一种设计, 即在产品整个生命周期内, 着重考虑产品环境属性 (可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等) , 并将其作为设计目标, 在满足环境目标要求的同时, 保证产品应有的基本功能、使用寿命、质量等。绿色设计要求, 在设计产品时必须按环境保护的指标选用合理的原材料、结构和工艺, 在制造和使用过程中降低能耗、不产生毒副作用, 其产品易于拆卸和回收, 回收的材料可用于再生产。

对UV光固化墨水而言, 绿色设计思想可以分为3个方面。

(1) 配方设计方面, 要求选择无毒、低毒或无污染作用的物质作配方组份的材料;

(2) 对制造的UV光固化墨水类型、制造方法和工艺流程必须根据环境保护法规以及有关的限制条例和规定进行实施;

(3) UV光固化墨水生产企业, 必须按法规的限制条例和有关的规定进行排放挥发性有机化合物以及其它污染环境的有害物质。

4.2.2 油墨的绿色标志

绿色标志, 也称环境标志、生态标志, 是由政府部门或公共社会团体根据一定的环境标准, 向有关厂家颁发的证明 (证明性商标) 。以认证其产品的生产过程、使用过程及处置过程完全符合环保的要求, 对环境损害极小甚至完全无害, 同时又有利于资源的再生和回收再利用。绿色标志是企业向社会证明其环保行为的一个重要标准, 是下一世纪企业必备的一个“绿色通行证”。

实施环境标志认证, 实质上是对产品从设计、生产、使用到废弃处理处置乃至回收再利用过程的环境行为进行控制。

中国日用化工协会油墨分会、北京绿色事业文化发展中心及油墨行业的部分骨干企业与国家环保总局环境认证中心合作, 共同编制了《国家环境保护行业标准/胶印、凹印及柔印环境标志技术要求》, 并于2008年2月3日正式开始实施。该技术要求制定的目的是要减少油墨生产、使用和处置过程中对人体健康和环境的影响, 特别强调减少对环境有害物质的使用。与此同时, 油墨行业绿色环境标志推广管理办公室因此而成立, 依照新的技术标准, 油墨生产企业都可以向“办公室”申请绿色油墨产品企业的认证证书。

4.2.3 绿色定价策略

制定“绿色价格”是企业营销策略的新概念, 是指企业在制定价格时要树立“污染者付费”、“环境有偿使用”和“资源节省使用”等观念, 把企业用于自然资源保护、环境污染治理、保护人体健康等环保方面的支出计入成本形成社会成本, 成为绿色价格构成中的一部分。

开发、生产UV光固化墨水, 通常需要使用新技术, 新材料, 实行清洁生产, 绿色包装、企业对环境进行整治、排污治污等, 所有“绿色措施”的实施都需要支付大量的成本费用, 这些成本费用构成内附于产品的绿色价值, 客观上提高了UV光固化墨水的价格。由于绿色产品更符合现代消费者的需求, 一般来说, 消费者可以认同绿色产品具有更高的价值, 能够接受较高的价格。但就通常的消费心理而言, 消费者总是希望产品的价格更便宜, 为此, 把握好UV光固化墨水的定价策略是十分重要的。

在国际市场上, 绿色价格主要实行新产品定价策略, 在同类产品价格的基础上确定一定的加价率, 树立绿色产品优质高价的形象。企业应注意绿色产品在消费者心目中的形象, 利用人们求新、求异、崇尚自然的心理, 采用消费者心目中的“觉察价格”来定价, 以提高经济效益。

4.2.4 营销传播渠道

传播渠道是信息传递到受众的通道。信息传播渠道有两大类:营销人员和非人员渠道。营销人员必须选择有效的信息传播渠道来传递信息。

(1) 提倡者渠道。由企业的销售人员和顾客服务人员在目标市场上与购买者接触所构成;

(2) 专家渠道。由具有专门知识的独立个人对目标购买者进行评述所构成;

(3) 社会渠道。由邻居、朋友、家庭成员等与目标购买者交流所构成, 最好以口碑影响著称。

非人员传播渠道是指媒体宣传渠道、环境渠道等, 即不需人员接触或信息反馈而传递信息的媒介, 如报纸、杂志、邮寄、电台、电视、展示媒体、员工制服、开业庆典、新闻发布等等。

4.2.5 充分利用国家政策

政府要采取各种手段, 出台相关的经济政策, 引导企业资本、社会资本投向绿色产业。首先逐渐对一些非绿色印刷的生产采取限制措施, 给予适当的处罚或征收较高的税收, 使非绿色印刷在市场上处于不利地位。对有些严重威胁环境的产品, 政府尤其应予以严格的惩治。其次, 要对假冒绿色印刷产品的企业予以严厉的打击, 保障生产绿色印刷产品的企业应得的利益, 保护其发展绿色产业的积极性, 同时也使消费者利益得到保护, 让消费者敢于消费绿色产品, 乐于消费绿色产品。第三, 对生产绿色产品的企业在政策上给予实实在在的支持和优待, 实行优惠税收、开辟绿色通道、简化行政支持, 政府同时要鼓励消费者对绿色产品的消费等等[13,14]。

5 结语

2012年11月5日, 新闻出版总署印刷发行管理司和环境保护部科技标准司在北京联合召开了2012年绿色印刷推进会, 并启动了当年的绿色印刷宣传周。环境保护部科技标准司司长赵英民同志对两部门共同实施的绿色印刷战略两年来取得的成绩给予了充分肯定。环境保护部通过与行业主管部门共同推进绿色发展, 将环境保护工作与经济发展有机结合, 是探索实现环境保护新道路的有益实践。因此大力发展绿色印刷产品, 实施绿色营销战略, 推进印刷行业的可持续发展, 其功在当代, 利在千秋!

UV技术 篇2

UV漆 是Ultraviolet Curing Paint 的英文缩写，即紫外光固化油漆，也称光引发涂料，光固化涂料。与PU、PE、NC等油漆以成膜物质命名方式不同，UV漆是以油漆的固化方式命名的。它是通过机器设备自动辊涂、淋涂到家具板面上，在紫外光（波长为320-390nm）的照射下促使引发剂分解，产生自由基，引发树酯反应，瞬间固化成膜。

UV漆另一解释紫外光固化涂料（ultraviolet curing coating）简称UV漆，与PU、PE、NC漆以成膜物质命名方式不同，UV漆是以油漆的固化方式命名的，它是一种在紫外线（ultraviolet，简称UV）的照射下能够在几秒钟内迅速固化成膜的涂料。UV油漆有别于普通家具企业常用的PU漆、PE漆及NC漆，是真正绿色环保的油漆，不含任何挥发物质，使用UV油漆生产的产品绿色、健康、环保。UV漆膜是立体状结构，硬度大，耐磨性好，透明度好，产品耐刮碰、耐摩擦，经得起时间的考验。机械化设备克服了人工操作中的人为因素，使产品色差较小，质量稳定。3 制作过程中，将板材中的有害物质分解，并通过紫外线光固化机烘干处理，产品更健康环保。

UV漆是目前应用比较广泛的家具漆，主要特点有：经过强紫外线光固化处理，色泽稳定，历久常新，有效解决门板褪色及色差问题；门板镜面纯平效果较好，并且漆膜饱满无桔皮；是目前世界上比较环保健康的烤漆门板之一；门板硬度是其他烤漆门板的2倍，耐刮划，耐酸碱，不易变形。

UV漆优缺点 UV漆优点：

1、为目前最为环保的油漆品种之一

2、固含量极高

3、硬度好，透明度高

4、耐黄变性优良

5、活化期长

6、效率高，涂装成本低（正常是常规涂装成本的一半，是常规涂装效率的数十倍）。UV漆缺点：

1、要求UV涂装生产线各类设备投入大。

2、要有足够量的货源，才能满足其生产所需。连续化的生产才能体现其效率及成本的控制。

3、辊涂面漆表现出来的效果略差于PU面漆产品。

4、辊涂产品要求被涂件为平面。常见的UV漆工艺：

1、UV底，UV面

2、UV底，PU面（应用最广泛）

常见的施工方式

1、辊涂UV底，喷PU面（实色、透明漆皆可）

2、辊涂UV底，辊涂UV面（实色、透明漆皆可）

3、辊涂UV底，淋涂UV面（实色、透明漆皆可）

4、喷涂UV底，喷涂UV面（实色、透明漆皆可）

UV漆涂装工艺未来发展：

1、通过油漆新品种研发与新设备的应用，进一步提高辊涂面漆的表现效果，以求达到PU面漆的表面效果。

2、解决辊涂UV产品难以做到亮光效果的技术与工艺。

3、实色UV漆的辊涂与淋涂已在部分先进的工厂应用，但仍需加以完善。

UV漆在家具行业的应用历史

1968年德国BAYER公司即开发出用于家具涂装的UV漆，20世纪80年代上海进口了一批家具UV涂装设备，但由于当时国内原材料缺乏没能正常运转。90年代初期广东一些规模较大的家具企业为满足国外用户的要求，从欧洲引进了整套UV漆家具涂装生产线，整条线的投资近千万元，而且只能使用进口UV漆，对使用人员的要求高，油漆供应商的服务跟不上，当时投资UV生产线的厂家有些很快取得了较好的经济效益，但也有一些由于种种原因没能正常运作，花费巨资买回的设备成为摆设。

近几年国内一些涂料企业越来越重视家具UV漆的研发，品质已达到进口产品水平，如展辰达化工集团自主研发的UV底漆、腻子、面漆、UV色浆、水性着色剂等产品的品质已同进口产品相当，并在一些家具厂得到良好应用，家具厂家经过多年的使用也逐渐积累了较多的应用经验，再加上台湾设备逐渐成熟，UV生产线的投资成本降低，UV漆在家具行业中的应用已经进入了一个快速发展的阶段，广东、成都、上海一带规模较大的家具厂家基本上都已开始使用或正准备使用UV漆。

家具行业引进uv漆注意的问题 ：

家具行业长期使用的油漆主要是PU、PE、NC等，通过喷涂施工，效率低，成本高，污染环境，影响施工人员的健康。近两年使用UV漆的厂家越来越多，而且将会是未来的发展趋势。

家具厂在引进UV线的时候，不能随波逐流，要根据自己的具体情况，决定投入和回报。有很多厂家买进UV线后，急于求成，由于工艺不熟练，人员驾驭机器能力差等因素，不能很好的发挥作用，感觉使用UV漆并不像传说中的高效低廉，而是繁琐复杂，就又束之高阁，无人过问，又回到传统涂装方式。

UV固化涂料

VU固化涂料是一种单组分涂料，在VU光照射下可快速发生反应。由于树脂用溶剂可采用活性稀释剂，参与树脂用溶剂可采用活性稀释剂，参与固化反应过程，因而可配制成100%固体分的涂料。通过改变树脂配方主（不是加入或提高溶剂的用量），可改变涂料的粘度。固化反应的速度非常快，仅需数十秒钟便可形成物理和化学性能好的柔韧性涂膜。所用树脂的性能差异很大，因此配成的涂料的涂膜性能也各不相同。丙烯酸酯化的树脂用于UV固化涂料具有优异的化学性能。UV固化木器涂料的市场占有率增长明显。原材料的适用性和实际配漆技术的提高改进了这项工艺的涂膜质量和实用性。UV固化木器涂料的市场

占有率持续增长，这种涂料在某领域的应用已得了很好的效益。由于这类产品固化速度快，废物和废气排放量少，因此用作扁型材封闭底漆、密封剂和面漆效果非常好。各种UV固化产品可采用不同的施工方法进行涂装，辊涂、淋涂和真空涂镀都是固体分100%的UV固化可以选择的施工有一定的难度。尽管UV固化涂料可用非挥发性溶剂来配制，但有时如不降低体系的固体分将会影响涂膜的装饰效果，主要表现在粗纹木器涂膜的光泽下降。在这种情况下可采用有机溶剂或水降体系的固体分，通过控制消光剂的取向和降低粗纺木器表面的“肥孔”现象，可改善低光泽涂膜的外观。一般来说，颜料在UV固化涂料中的应用是相当困难的，涂料中的颜料将与固化竞争吸收UV光，因而减缓或阻碍了固化过程的进行。影响最严重的颜料是白色颜料，它吸收UV光的能力很强；其次是黑色颜料。有时这种着色UV固化涂膜采用双重固化机理来固化涂膜，其中UV固化过程主要用于堆迭材料或包装材料涂层的表面固化，另一种固化机理用以确保涂层的完全固化。

UV脱漆方法

JHX-3011碱性脱膜剂是利用碱性和渗透剂、表面活性剂、剥离剂、分散剂等多种原料复合而成。对塑料不腐蚀但可以去除表面漆膜和UV固化剂。广泛用于各种塑料表面脱膜脱漆。脱膜后的工件表面保持原有光泽。

产品特性：

☆ 相对于酸性除锈剂而言，其具有不伤塑料材质的优点；

☆ 无酸雾、无毒性，能改善劳动环境，减小环境污染；

☆ 水溶性，使用成本低物美价廉，可往返使用。无明火、无毒、无味、安全

对塑料无损伤

JHX-3011碱性脱膜剂是利用碱性和渗透剂、表面活性剂、剥离剂、分散剂等多种原料复合而成。对塑料不腐蚀但可以去除表面漆膜和UV固化剂。广泛用于各种塑料表面脱膜脱漆。脱膜后的工件表面保持原有光泽。

产品特性：

☆相对于酸性除锈剂而言，其具有不伤塑料材质的优点；

☆ 无酸雾、无毒性，能改善劳动环境，减小环境污染；

☆水溶性，使用成本低物美价廉，可往返使用。无明火、无毒、无味、安全环保。技术参数：

☆外观：微黄色透明溶液☆比重：1.20～1.30

☆气味：无☆酸碱性：碱性

使用方法：

☆ 工艺参数： 使用浓度：原液使用（注：以下工艺条件视实际工艺和处理的条件而定。）温度：40℃±5℃处理时间：15分钟～3小时

常温处理时间：2-3小时

☆ 处理方式：超声波、浸泡（翻动或滚动最好）

工程师建议：

☆添加：在正常温度下，如时间超过30分钟。应除去液体内的杂质，补充20%一30%的原

液。即可正常脱膜。

☆ 脱膜后，如需进行其它处理用水冲洗干净即可；

☆ 本品为碱性液体，手工操作需带防护手套。

包装及贮存：

☆25kg塑料桶包装；

☆室温下密封保存，贮存于干燥、阴凉、通风库房内，贮运中应避日晒、雨淋。

水冲型不燃脱漆剂

本水冲型不燃脱漆剂是我厂根据上海科技成果制造而成的优秀脱漆产品。它作为脱漆环氧沥青，聚氨酯，环氧聚酰胺或胺基醇酸树脂等等。无须防火要求，由于配方中加入了特殊添加物，故完全适用于施工现场对垂直物面或特殊部位脱漆的需要。

用途：

本脱漆剂呈触变状，特别适用于飞机、铝质舰船或其他铝镁合金部件的脱漆，对轻金属或钢铁表面也无腐蚀作用，还可避免因铲刮而使金属表面产生损坏之弊。

用法：

本脱漆剂可用刷涂方法，均匀地刷涂在须脱漆部位上，待涂层完全肿胀之后，可用竹片刮刀或急水冲除之，也可用纱头擦除干净，对于脱除金属表面上的涂层特别方便而适宜。注意事项：使用时小心开启，用后听盖要盖严，搬运时轻放，储存时宜放阴凉通风处、避免日光直接照射。

UV固化技术在钢管防腐上的应用 篇3

【关键词】钢管防腐 UV固化 紫外灯 喷涂环保工艺

一、前言

传统的钢管防腐工艺是将水性和溶剂性涂料喷涂在钢管外表面后再进行烘干，由于涂层未干燥就要输送和移动，涂层质量无法得到保证。钢管紫外固化喷涂技术是将UV涂料（紫外固化涂料）喷涂在钢管外表面后，再通过高剂量紫外光的照射，使UV涂层在1-2秒钟内迅速固化合成金属保护膜，“烘干”过程是UV涂料的化学反应。由于UV涂料的固体含量为100%，而水性和溶剂性涂料的固体含量仅为50%，所以该技术与传统工艺比较，除具有喷涂效率高、涂料利用率高、涂层持久耐用的特点外，还具有过程环保、无异味等特点。

因为钢管紫外固化喷涂技术具有的以上优点，代表了钢管防腐技术发展的新方向，在欧洲国家的钢管生产企业得以推广应用。UV涂料技术目前在国内已广泛应用在地铁、汽车轮毂、内饰件、手机外壳等领域.随着钢管外观质量的要求越来越高，钢管喷涂领域应用UV涂料技术已是大势所趋。

二、钢管紫外固化喷涂组成、功能及工艺流程简介

（一）工艺流程

上料→管体加热→喷涂→紫外固化→喷涂后输送→翻料→收集料槽

（二）技术指标

钢管规格：外径Φ108～Φ377mm，长度 5.8～14.6m；

喷涂速度：20～35 m/min；

涂层厚度：25∽50?m，涂层不均匀度少于±5 ?m；

涂料利用率：大于95%；

满足海运和户外储存6个月的防腐要求；

废气排放中固体物质约 2mg/ m3（欧洲标准为最大 3mg/m3）；VOC约9mg/ m3（欧洲标准为最大50mg/m3）。

（三）设备组成

主要包括喷涂系统、紫外固化系統、喷涂专用室、室内支撑辊道以及电气控制系统等。喷涂系统主要包括涂料供给和加热、喷枪、涂料回收、漆雾处理等部分；

紫外固化系统包括紫外灯装置、紫外光防护室及其控制系统。喷涂专用室以及室内的输送辊道适应不同外径钢管，使钢管中心线与喷枪的中心一致；

电控系统通过PLC实现涂料供应、加热、喷涂、回收、漆处理、紫外灯等的自动控制以及喷涂工艺的自动调整。喷涂设备的总装容量为230KW，其中紫外灯管功率为107KW。

三、 技术原理

（一）紫外固化的原理

将UV涂料（紫外固化涂料）均匀地喷涂在钢管外表面后，再通过高剂量紫外光的照射，使UV涂层在1-2秒钟内迅速固化合成金属保护膜，“烘干”过程是UV涂料的化学反应，具有高效、环保、涂料利用率高等优点。

（二）设备组成：

主要包括紫外灯装置、开关控制系统、紫外光防护室、室内压力控制系统等。

1.紫外灯装置。铝质灯罩，带一体的反射镜和紫外灯，灯罩固定于灯架上与紫外光防护室成为一体。抽风机（排气和进气）与紫外光防护室一体，紫外光防护室内高压通风，冷风进入方向与紫外灯设置方向成90°，使灯管各部位保持相同温度以便释放相同能量。反射镜反射紫外光，增强紫外光能量，紫外灯管的总功率为107kW。紫外灯管质量保证期为1000 工时，在3000工时以内必须更换。

2.开关控制系统。包括所有开关控制必备组件，如PLC控制件、安培表、工时计时器、预开关器、主开关等，通过显示仪和显示灯可立即识别设备状态。紫外灯有两挡强度（50/100%），以便根据需要调整紫外灯照射强度，节约能源。

3.紫外光防护室。绝缘铝墙，内部设有固定灯罩的灯架。紫外光防护室1中有3个灯罩，紫外光防护室2中有4个灯罩，灯罩成圈型排列，间隔距离相等，紫外光防护室1和紫外光防护室2之间设有支撑辊道。

4.室内压力控制系统。为了保证喷涂涂料不进入喷涂室外污染空气，防止喷涂涂料进入固化室附着在紫外灯表面固化影响紫外灯固化的效率和紫外灯的使用寿命因此有室内压力控制系统.室内压力控制系统，有两组抽风机组成，使喷涂室和固化室都相对室外保证在负压状态. 固化室相对于喷涂室气压略高.分别由两组压差控制器自动控制.

四、钢管中频感应加热设备

当钢管的管体温度低于-5℃以下时，会影响钢管的喷涂效果。因此当冬季气温低于-5℃时，采用电感应加热设备，将钢管表面温度提高到为15～20℃左右。冬季还会发生经过超声波探伤后的钢管表面结冰现象，严重影响钢管的喷涂效果。因此应根据喷涂线速度及现场使用环境情况合理选择中频感应加热设备的功率满足设备要求。

感应加热设备包括中频电源、电容柜、加热炉以及风水冷却器。加热炉共有168、289、377三种规格，加热炉安装在底座，通过四个调整螺栓调节加热炉的高度，使炉子的中心与通过辊道的钢管中心一致。风水冷却器使用软化水，防止水垢的产生影响冷却效果和杜塞管路。在通向电容柜的软化水管路的最低点处设有放水阀。使用一段时间，清洗冷却管路时可从此处放水。

五、喷涂设备的配套空压设备

由于一般车间内压缩空气不能满足喷涂设备的压力和流量要求，为喷涂设备专门配套一套空压设备以及相应的空气净化设备。螺杆式空压机型号LGFD-6.4/10，压力1.0Mpa，容积流量6400NL/min，主电机功率：45KW。净化设备主要包括C级过滤器、T级过滤器、冷干机、A级过滤器，T、C、A级过滤器的过滤精度依次提高，过滤精度最高的A级过滤器安装在冷干机后。冷干机规格6立方。空气净化后的杂质指标： 粒子≤0.01μm、水分压力露点2-10℃，油份≤0.001mg/m3。螺杆式空压机的出口压力可以通过设备上的触摸屏进行调定，需要注意的是调定的压力上限值和下限值的差不低于2 Mpa，该差过小时会使主电机在较短时间内反复启动。出厂时冷却风扇的调定温度为75℃，当压缩空气的出口温度高于80℃时，冷却风扇自动启动，低于70℃自动停止。螺杆式空压机首次运行累积500小时需更换冷却机油，以后每隔2000～3000小时定期更换一次机油。

六、结束语

UV技术 篇4

恶臭气体，是指一切刺激嗅觉器官引起人们不愉快及损坏生活环境的气体[1]。铸造工业在生产过程中会产生多种多样的恶臭气体，其特点是产生量较大，成分复杂。铸造厂多数设在偏远工业区，远离居民区，但经济的发展促进城镇化加速，打破了原有城市规划和工业布局，工业区周边逐渐形成居民区，新建高档公寓，甚至是别墅等。而工厂排放的恶臭气体会大大降低居民区的生活环境质量，渐渐导致工厂和居民的矛盾激化，投诉问题愈显严峻。因此，铸造企业在寻求发展的同时，如何解决污染所带来的投诉问题已是诸多企业正在探索的课题。

1 铸造恶臭气体的产生及组成

目前国内的铸造工艺均采用粘土湿砂型，即以粘土和适量的水为型砂的主要粘结剂，制成砂型后直接在湿态下合型和浇注。粘土湿砂型铸造在生产过程会加入酚醛树脂、硬脂酸钙、乌洛托品、淀粉、膨润土以及煤粉等原料，原料在高温条件下会分解出各种气体，由于温度从1500℃下降到常温这个跨度大，产生的恶臭气体成分很复杂，无机及有机气体均有，经检测分析，主要成分有氨气、二氧化硫、硫化氢、油脂类、醛类、酚类以及烃类。这些恶臭物除了硫化氢、氨气和二氧化硫外，绝大多数都为有机物。

2 常见恶臭气体的处理技术

铸造恶臭气体的治理相对于一般的空气污染治理来说，难度更大。目前国内比较常用的处理铸造恶臭气体的方法有：燃烧法、活性炭吸附法、生物分解法和等离子法等。

2.1 生物分解法

生物除臭技术是借鉴生物污水处理技术的原理，利用微生物将臭味中的污染物生物氧化、降解为无害或低害物质的过程[2]。

2.2 活性炭吸附法

活性炭是运用碳粒表面毛细孔的吸附力,将恶臭气体(或杂质)吸附,从而起到净化的作用。

2.3 等离子法

等离子体净化技术就是利用高频高压的电场，将空气中的氧分子和其它分子电离产生出电子、离子、自由基和中性粒子等小分子，这些等离子通过进入需分解的臭气分子内部，打开分子链，破坏臭气分子结构，从而将有害物转化为无害物的方法[3]。

2.4 燃烧法

燃烧法是利用高温，通常需达到1000℃到1200℃，在充足的氧气条件下对有机高分子，恶臭气体分子进行燃烧氧化，最后生成简单的低分子氧化物如CO2、NOx等，最终达到净化废气的效果。

以上四种方法较为常用，技术成熟，但在长期使用中也暴露不少缺点。生物分解法需要使微生物保持高的活性，为之创造一个良好的生存条件，比如：适宜的湿度、pH值、温度和营养成分等，异常将导致微生物死亡，须重新培养，运行条件苛刻；活性炭吸收法对于大流量的恶臭废气很快就会达到饱和，失去吸附活性，且高温、高湿和细小的粉尘均会快速使活性炭失去效果，频繁更换耗时、耗力、耗财；等离子法不适合用于大流量铸造废气，恶劣的环境对设备设计和质量要求高，投资大，维护保养难度大，而且存在火灾隐患；燃烧法的缺点是投资成本大，运行、维护费用极高，且需要一系列配套的预处理和后处理设施。

总算所述，铸造厂产生的恶臭气体需要一种更为高效、安全，投资和运行成本较低的技术工艺，与以上四种方法相比，UV与喷淋相结合的组合式技术具有更高的稳定性和高效性。

3 UV与喷淋处理技术

紫外线（英文简称UV),UV是高级氧化技术的一种。根据Einstein光化当量定律，当光照射到恶臭气体分子时，光子的能量大于恶臭分子的化学键能时，便会引起光解反应，其化学键被打断，即分子被分解。

根据波长λ与能量E的关系式：E=1240/λ，可知能量与波长成反比关系，即波长越短，光子能量越大。λ<400nm为紫外光，E>300.1kJ/mol，当波长λ=184.9nm时，其光子能量E=670.6kJ/mol，该波段的紫外线能量当级都比大多数恶臭气体分子的结合能，所以可被裂解呈游离态的离子。且波长在200nm以下紫外线能分解氧气O2分子，最终形成臭氧O3。臭氧对恶臭气体及其它异味气体有强氧化效果，最终达到除臭的效果。

表1是部分化学分子的结合能，可见，184.9nm的紫外光能打断含有该化学键的分子。

查阅资料得知，当恶臭分子量越大，UV光解效果越明显。在184.9nm能量当级的紫外线作用下，大多数恶臭气体分子能被分解。

湿砂型铸造的覆膜砂砂中须添加酚醛树脂，而树脂受热会分解出甲醛、苯酚、氨气之类的臭气，而这部分气体分子可被UV光分解。

当然，UV光解并不能100%分解所有恶臭气体，因为铸造废气中含有20mg/m3～80mg/m3的颗粒物，这部分颗粒会阻挡UV光分解恶臭分子，且大流量的废气在某程度上制约了处理效率。颗粒物中的所含的煤粉体积小，附着力强，且带有油脂和焦糊味，UV技术无法解决此难题。但在实绩工程中发现，在UV光解之后增加一套喷淋系统可明显的解决此难题。

喷淋常用液体是水，水能将恶臭分子和颗粒物吸收、溶解，达到净化的效果。为提高效果，可添加碱性物质，吸收、取代、置换恶臭分子，改变其分子结果，使之变成无臭分子。也可添加具有微凝胶效果的药剂，国内外称这种药剂为除臭植物液。植物液包括人工合成的和天然植物提取的，药剂分子是聚合大分子，分子间空隙大，且多数分子带有分子电荷，可吸附比本身小的恶臭分子，宏观表现为药剂具有粘附性，可吸附恶臭分子，最终溶解于水中，快速、高效净化废气。喷淋优于喷雾，因为能减少药剂和水的浪费，节约成本。

4 项目实施及运行效果检证

4.1 系统介绍

某企业湿砂型铸造车间共有两套UV和喷淋组合式除臭系统,主要应用于浇注和造型线的恶臭气体处理。该铸造车间又2条生产线，年产能约3×104，产品含灰铁和球铁类铁金属铸件。根据现场废气收集情况分阶段导入。

两套处理系统工艺原理和设计思路相同，即通过对浇注工序、造型工序、冷却工序的废气集中收集，导入密封的高能UV装置中，先进行第一步净化：分解恶臭分子；光解之后同时产生的臭氧本身也是一种异味物质，虽然臭氧分子极不稳定，常温下其半衰减期为20min～30min，但是仍会影响恶臭气体综合检测指标“臭气浓度”值。因此，在UV装置之后增加喷淋装置也是进一步去除恶臭气体，降低臭气浓度。

第一套系统设计处理能力为68000m3/h，采用2套3.1m×3m×1.25m的UV净化装置，配套Φ3m×9m的卧式旋流喷淋塔。UV装置采用2.0mm的优质304#不锈钢材料，设计200支灯管，功率150W。喷淋装置采用3.5mm厚防腐碳钢材质制作。整个系统的控制采用PLC编程，与生产现场除尘风机操作连锁，实现自动启动和关闭，自动喷淋和补水，异常报警等全过程自动化，液晶实时显示系统运行状态。

4.2 运行效果

净化的效果除了紫外光管的波长、品质有关之外，还与恶臭气体在处理装置中的停留时间有关。研究表明，适当的停留时间的将有利于提高净化效果。

恶臭气体在UV处理装置中的停留时间是1.23s，在喷淋装置中的停留时间为3.37s，设计停留时间共4.60s，经核算，设计能力满足要求。经调试后于2014年11月25日投入运行。2015年1月15日对处理系统进行效果检证，同时委托两家有资质的检测公司同一时间在处理前和处理后进行采样分析，分析数据如图4和图5。

由图4、图5可见，经过这套组合式净化系统处理后，臭气浓度最高可从3090下降至416，处理效率为81.7%～89.7%，臭气浓度排放值远远低于《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）中的二级标准值2000[5]。由此可见，本项目投入使用后，社会效益显著。

4.3 运行成本分析比较

该套处理工艺与目前国内常用的生物分解法对比,在运行成本方面具有明显的优势。暂不考虑设备保养费用，单从能耗进行比较，以10000Nm3/h恶臭气体处理量计，在正常运行的过程中，生物法需要至少2台5.5kW以上的循环泵连续运行，才能将营养液（或水）循环至所有微生物的填料上。在该项目同等的负荷下，68000m3/h的处理量则最少需要13台5.5kW的循环泵。

计算情况为：生物分解法每年能耗：13台×5.5kW×246天(生产天数)×24h×0.8(开动率)≈33.8×104kW·h

若该企业工业用电价格为0.8元/kW·h，则每年电费：33.8×104kW·h×0.8元/×104kW·h≈27万元

采用UV+喷淋除臭工艺：（200支×0.15kW/支+5kW）×246天×24h×0.8≈16.5×104kW·h

每年电费：16.5×104kW·h×0.8≈13.2万元

喷淋所须的水使用回用水，不计算成本。

因此，采用UV与喷淋结合处理工艺每年可节约用电量17.3×104kW·h,CO2减排161t。

5 结语

采用UV与喷淋结合的除臭技术在实际工程正常运行，可以有效治理高浓度、大风量的湿砂型铸造臭气，效果显著，臭气平均去除率可达85.1%。该处理技术在常温下进行，稳定可靠，无明显二次污染，且运行成本低，值得推广和应用。

参考文献

[1]李燕莉,王令,程晖,丁忠浩.恶臭污染及危害分析[A].恶臭污染测试与控制技术[C].全国首届恶臭污染测试与控制技术研讨会论文集,2003.

UV光固化涂料使用注意事项 篇5

UV光固化涂料作为一种环保节能型涂料，已应用在众多领域。它是以高能量的紫外光作为固化能源，在UV光源照射下进行化学反应。但在使用中还是会出现部份过敏现象，就像青霉素过敏一样，也是因人因环境而异。对皮肤有刺激性的物质主要是UV涂料里丙稀酸酯稀释剂,过敏现象在夏季容易出现，无热出汗、毛孔张开、刺激性物质会通过毛孔进入皮肤引起过敏。如能够采取适当防护措施也能避免发生过敏。过敏初期现象为：皮炎、起斑、瘙痒。

操作注意事项

一、喷涂操作工、调油工应戴上聚乙烯或聚丙烯等耐溶剂、不透性薄膜制的一次性手套进行操作，切勿不戴手套或戴线布手套操作。

二、如皮肤和衣物上沾了UV涂料，应立即先用溶剂如：酒精或乙酯擦除后再用肥皂水洗涤。并及时更换所污染衣物。

三、现场应备一些外擦消炎药，过敏初期会出现瘙痒，轻微发红，应及时外擦一些药膏，如皮炎平、达克宁类似抗过敏药。

四、过敏严重时会出现红肿、起水泡现象，应注意过敏部位卫生，并及时去医院治疗，切勿拖延，防止发生感染。

五、当皮肤上或衣物上的UV涂料没有及时擦除时，不应到UV灯前或到户外。日光中也有一部份UV光，当UV涂料经过UV光照射后，会释放大量热能，这样很容易烧伤皮肤。引起皮肤发热、红肿。

无锡晨钟涂料有限公司

UV技术 篇6

除发光特性不同外，UV-LED固化光源的外部结构和安装方式与汞灯基本相似，因此对现有采用传统UV固化光源的印刷设备进行升级改造具有一定的可行性和可观效果。下面，以广发光电UV-LED固化光源在浙江炜冈机械有限公司（以下简称“浙江炜冈”）间歇式PS版印刷机上的应用为例，介绍该固化光源在节能方面的优势。

广发光电UV-LED固化光源主要分为UV-LED固化光源模组、水循环散热系统和整机控制系统3部分，而浙江炜冈的PS版印刷机为6色印刷机，因此需要6套UV-LED固化光源子系统。

（1）UV-LED固化光源模组

UV-LED固化光源模组共有6套，分别安装于印刷机的6个机组上，用于固化不同颜色的油墨。特别需要指出的是，在安装UV-LED固化光源模组的机架上，加装了一个光源固定调整架，以便于固定和调节UV-LED固化光源与纸张间的最佳固化距离。

（2）水循环散热系统

水循环散热系统由水循环散热机械结构和水循环系统组成。其中，水循环散热机械结构为UV-LED固化光源内部快速导散热机械结构，水循环系统则由外置制冷机组和通水软管组成。

（3）整机控制部分

整机控制部分由电源驱动系统和光源照射控制系统组成。其中，光源照射控制系统用于控制UV-LED固化光源的辐射强度，其既可根据印刷机的速度来调节，也可根据油墨的种类来调节。调节方式分为手动和自动两种。其中，手动调节幅度为10%～100%，由液晶屏幕显示、按键操作实现；自动调节由印刷机主控制系统来实现。

广发光电一心致力于UV-LED固化光源的开发应用，目前已与国内多家印刷企业、印刷设备厂商和油墨厂商建立了紧密联系，如上海超伟印刷有限公司、浙江茉织华印刷有限公司、浙江炜冈、上海紫光机械有限公司、上海艾骏机械有限公司、杭华油墨化学有限公司等。希望在广大同仁的帮助下，广发光电在环保光源的研发方面能取得更大的突破。

UV技术 篇7

UVˉCTP (ultraviolet computer to plate) 技术是指利用UV光或UV激光在传统PS版上进行计算机直接制版的一种方式, 最早称之为CTcP技术。Basy print公司将CTcP注册为商标后, 业内因规避知识产权纠纷, 也将其改称为UVˉCTP或CTdP或CTUP。该技术具有省去胶片输出, 综合成本低 (主要是因为使用传统PS版、普通显影液和普通冲版机) , 设备综合投资较少 (但制版机偏贵) , 可在明室下操作 (需黄光安全灯) , 有利于环保等优点。Drupa2004上, 比利时的Punsh Graphix公司 (Basyprint公司的母公司) 、EskoˉGraphics 都推出了CTcP制版机成型产品。目前, Punsh Graphix公司生产的UVˉCTP制版机已经发展到第五代, 成像质量和制版速度明显提高, 运行稳定性良好。2005年瑞士Luscher公司在杜塞尔多夫国际印刷展上, 采用新的激光头技术, 推出了Luscher Xpose!130UV、160UV和190UV 3种型号的紫外激光UVˉCTP制版机, 因采用405nm的激光光源, 可以采用传统版材制版, 并开始在全球销售, 至2007年4月已经销售20多台。本人从科印网有关报道中推测, 2008年底, UVˉCTP制版机全球总保有量为2000台。

随着制版机光源功率的提高、DSI数字加网技术的应用, 以及许多知名版材制造公司不断推出高感度版材, UVˉCTP技术的应用得到了较快速发展, UVˉCTP制版机已占全球CTP制版机总量的6%左右。

2 UVˉCTP技术

2.1 紫外光UVˉCTP技术特点

·采用数字化制版流程, 省去输出胶片等环节, 减少信息传递损失;

·采用方形网点, 提高分辨率;

·可在明室下进行制版操作 (黄光安全灯) ;

·采用传统PS版和套药, 综合成本低于常规CTP;

·制版机激光头寿命长 (约3000h) , 维护成本较低。

2.2 紫激光UVˉCTP技术特点

近年来, 随着365nm、375nm半导体UV激光器的推出, 为UVˉCTP带来了新的曙光, 使用紫激光光源的UVˉCTP系统会很快占领市场。UVˉCTP技术将呈现制版速度更快、精度更高、同传统版材的兼容性更好的优势。可以预测:伴随着半导体UV激光器技术的发展和版材的高感化进程, UVˉCTP将是紫激光CTP和UVˉCTP二者优势结合的产物。

热敏CTP、紫激光CTP、CTcP和UVˉCTP系统相关性能的比较, 参见表1。

3 UVˉCTP制版机

UVˉCTP制版机按所采用的光源可分为紫外光UVˉCTP和紫外激光UVˉCTP两类。前者如Punch Graphix推出的UVˉSetter系列制版机, 后者如Luscher推出的X Pose UVˉSetter系列制版机和国产科雷UVP系列制版机。

3.1 紫外光UVˉCTP制版机

最早的紫外光CTcP制版机是在2000年以后, 由Basys Print公司将其实现了商品化, 推出了UVˉSetter5、6、7、11等四款系列制版机, 为CTP市场增添了活力, 吸引了许多中小印刷企业的投资。2004年, 比利时的Punch Graphix收购德国的Basys Print公司, 将CTcP技术更名为UVˉCTP技术。至2008年, UVˉCTP制版机在全球已安装至少2000台, 在中国大陆也安装了100台左右, 主要分布在广东、浙江等地。

2006年在国内, 赛图科技有限公司成为Punch Graphix公司CTcP产品在中国的总代理。其总部在香港, 深圳、上海、北京均设有分支机构。赛图公司还与多家境内外金融机构合作, 为全国的UVˉCTP提供设备融资服务[1], 其经营手段之灵活对客户很有吸引力。据上海赛图印刷设备有限公司销售部门林先生介绍:2008年Basysprint公司CTcP制版机在中国大陆已销售30余台UVˉCTP制版机。

3.2 紫外激光UVˉCTP制版机

3.2.1 Luscher Xpose系列制版机

2007年6月, 龙马铝业集团在北京召开了“CTdP系统”新闻发布会, 由Luscher公司提供系列UVˉCTP制版机, 龙马集团生产LongmaˉCTdP版, 二者将开展商业合作。使印刷数字化由“贵族”走向“平民”, 对UVˉCTP技术在我国的应用将产生一定的积极影响。后据了解双方合作已在2008年下半年付出实施。

近几年来, 随着Photonics, Power Technology公司相继推出355nm、365 nm和375nm的紫外激光二极管, 激光功率逐渐增强, 对版材感度的要求逐渐降低, 为UVˉCTP技术的应用带来了更大的发展空间。其中, 日亚化学推出的375nm紫外激光二极管功率已达800mw, 并开发有用户。2006年上海全印展上, Luscherh 公司就展出了XPose UVˉCTP新型制版机, 采用405nm的紫外激光, 与常规PS的感光波峰比较接近, 可采用PS版进行直接制版, 制版速度达20张/小时。Luscher公司推出了Luscher Xpose!130UV、160UV和190UV三种型号的紫外激光UVˉCTP制版机, 并开始在全球销售。其制版机参数对比参见表2。

3.2.2 Basys Print UVˉSetters 450和850制版机

Drupa2008印刷展上, Punch Graphix推出了采用第五代CTcP制版机UVˉSetters 450和850, 这是激光曝光技术在四开和对开及VLF和超级VLF的UV直接制版机的应用。制版速度成倍提高, 每小时制版10～26张, 四开全自动机型最高达到每小时60张版, 能满足不同产能需求的客户, 机器可以升级。2008年底在中国区已经销售超过25台。

Punch Graphix公司财务总监Paul Willems预测到:UVˉCTP不再是4年前那样一个小领域里的技术了, 可以说已经成长为主流技术, 甚至可以替代数字印版CTP系统。

UVˉSetters 450和850采用的曝光单元均基于DSI3技术, 能将独立安装在曝光头上的多个发光二极管发射出的光线集中到一起。系统的最大特点是能长期保持稳定。Basys Print UVˉSetter450和850制版机技术参数对比见表3。

3.2.3 中国杭州科雷UVˉCTP系列制版机

2009年初, 中国杭州科雷机电公司也推出了科雷UVˉCTP制版机, 力求实现其CTP产品系列化。其推出的UVˉCTP制版机参数参见表4。

4 UVˉCTP版材

一般来说, 对UVˉCTP版材的要求是:版材感度高, 感光波长与光源匹配型好;网点还原性好;显影加工适应性宽;水墨平衡快;耐印力高;存储稳定性好。通常将UVˉCTP版分为:阴图型、阳图型2种类型。基于UVˉCTP技术特点, 世界各大公司更看好阴图型UVˉCTP版的应用, 主要是因为同样的感度, 其制版速度要高出阳图型版材的1/3以上, 同时, 感度更容易提高、耐印力更高。

4.1 阴图型UVˉCTP版

阴图型也称为光聚合/光交联型, 成像原理是利用感光层见光部分聚合/交联, 形成图文区, 上墨后用于印刷;不曝光部分在显影过程中除去, 形成非图文区, 亲水, 从而达到水墨平衡。阴图型UVˉCTP版的制版速度较快, 比同样感度的阳图型版材高出30%以上, 从这方面来说, 阴图型更适合于UVˉCTP制版。因为其耐印力较高, 适合于商业包装印刷。

4.2 阳图型UVˉCTP版

阳图型也称光分解型, 成像原理是利用感光层见光部分分解, 显影过程中除去, 形成非图文区, 亲水;不曝光部分, 形成图文区, 上墨, 用于印刷。因需除去的面积较大, 也就需要较长的曝光时间, 制版速度较慢。但因具有网点还原性好和显影加工适应性宽等优势, 较适合于商业快印。

4.3 华光牌UVˉCTP版材

4.3.1 华光UVˉCTP版材的优势

乐凯集团第二胶片厂推出的华光牌UVˉP型阳图和UVˉN型阴图PS版, 是为满足UVˉCTP技术发展的要求专门开发的高感光度高档版材。截至2008年底, 已实现累计销售超过200万m2。

华光UVˉCTP版的整体优势包括:

·专用优质铝版作为支持体, 保证了版材平整度、尺寸精确以及各种物理机械性能;

·通过一系列化学、电化学方法对版基进行砂目化处理, 使其表面形成多层复合砂目结构和密实的氧化膜, 保证版材具有精确的网点还原和优良的耐印力;

·采用经过亲水化处理的版基, 既保证了感光层与版基的结合牢度, 又改善了印版的水墨平衡性能, 克服了一般印版易发生的停机上脏和印刷过程上脏现象;

·采用完善的涂层配方设计, 使得版材具有均匀的涂层表观, 超高的感光度、精细的网点还原、较大的制版操作宽容度、耐印力可达10～15万印。

4.3.2 华光UVˉCTP版材的技术特点

华光牌UUˉP (阳图) 和UVˉN (阴图) 型版的制版原理参见图1和图2;版材特点参见表5。

4.4 国外公司推出UVˉCTP版

近年来, 随着UVˉCTP制版机的发展, 世界各大版材公司纷纷推出高感度的PS版, 以取得较大的市场占有率。各公司推出的UVˉCTP版材型号参见表6。

5 UVˉCTP技术发展趋势

5.1 感光层技术发展

感光层涂布液不仅限于采用传统的重氮树脂感光剂和自由基聚合增感剂, 化学增幅技术也将应用于UVˉCTP增感, 从而提高了版材分辨率、网点还原性、显影宽容度和耐印力等印刷性能。

一些国际著名CTP版材供应商对传统版材直接制版技术均报以讳莫如深的态度, 只是大力宣传其主流热敏或光敏CTP技术。他们的排斥心理应是可以理解的, 因为在热敏和光敏上投入的巨大研发费用, 势必需要收回。传统版材的直接制版“大行其道”, 显然是这些企业不希望看到的局面。

在CTP制版技术的研发与推广上, 笔者希望国内的企业能够把眼光放远一些, 技术研发的步伐超前一些, 不一定也要做热敏、光敏, 主要是因为世界业内领先公司已为后来者设置了各种技术壁垒, 稍有不慎就会出现专利侵权的局面。因此我们应该借传统版材直接制版的技术壁垒尚未形成之前, 发展传统版材直接制版技术, 通过缔结战略联盟的方式, 支持象杭州科雷等国内UVˉCTP设备制造企业尽快推出性价比优良的产品。

5.2 光源和制版机的发展

近两年, 随着激光技术的发展, 市场上能够提供的激光发生器的功率越来越大, 波长也越来越短。比如, 目前市售的205nm的紫激光二极管最大功率已经达到了200mW, 而波长更短的激光发生器也已经出现。洛桑公司利用60mW的205nm紫激光二极管, 开发的Xpose!直接制版系统, 已经实现了利用传统版材直接成像。

UVˉCTP制版机的发展现状参见表7, 前期以阶段1, 后期以阶段2表示。

6 UVˉCTP技术在我国大陆的应用

6.1 市场前景

同热敏和紫激光CTP技术相比, UVˉCTP具有综合成本低, 可明室化操作, 耗材供应稳定等优势, 再加上DSI (Digital Screen Imaging) 技术的成功运用和版材的化学增幅技术, 以及365nm、375nm紫外激光头的推出, UVˉCTP系统在我国的市场前景十分诱人。

我国作为PS版的生产和使用大国, 2007年全国胶印版材总生产量达2.08亿平方米, 2008年全国胶印版材总生产量达2.79亿平方米 (含CTP) , 从制版环境和业内人员的观念上都有利于UVˉCTP的采用, 而且CTP在我国的应用正处于高速发展的黄金时期, 2008年CTP版国内消费量已占到全部胶印版材使用量的15%左右[2], 因此UVˉCTP在我国的推广应用具有很大的优势。

6.2 影响UVˉCTP技术推广的因素

CTcP技术的拥有者——Basysprint公司注册了CTcP商标, 想成为“一枝独秀”, 但其推广实力不足, 而柯达、富士胶片、爱克发等界内巨头不愿介入等原因, 严重影响UVˉCTP技术的推广速度。如, Drupa2004展会上, EskoˉGraphics公司推出的同类型的设备, 只能称为之CTUP;我国的龙马铝业集团和Luscher公司合作推出的UVˉCTP版材, 也只能称之为CTdP版等等。

UVCTP系统本身水平的提高, 也是这项技术能否得到推广的内在因素。一是要解决制版设备较贵问题;二是要提高目前版材的感光速度。UVCTP技术使用的版材, 对曝光量的要求一般是在60mJ/cm2左右, 而目前一般PS版大都在100mJ/cm2以上。因此, UVCTP制版速度与CTP版相比曝光速度要慢, 制版时间相对来说较长。另外, 目前的PS版都适应在一个较宽的波长范围内曝光, 还没有形成在405nm区域的高感版材。要提高PS版感光速度, 还需在开发新型感光剂。

7 结束语

一种新的制版技术要使人们认识和理解, 加大宣传是重要的手段, 仅有少数生产厂家积极是不够的, 实践证明:生产、供销、用户紧密结合, 是推广新技术最佳途径。UVˉCTP系统的出现, 给印刷界、版材业提供了非常重要的信息, 使众多印刷企业看到进入直接制版的又一途径。这一方式尽管还有许多问题需要加以解决, 但是, 使人们看到了用传统PS版进入CTP时代的希望, 国内有关企业和印刷厂应大胆探索, 勇于创新, 为我国的印刷技术进步做出新的贡献。

参考文献

[1]印刷业编辑部, CTcP驶入中国快车道[J].印刷业, 2007 (10) , 24.

试析水性UV涂料的发展 篇8

1.1 水性UV涂料的基本性能

水性UV涂料主要包括水性UV树脂、光引发剂、助剂以及着色涂料。在所有成分中, 对水性UV涂料性能影响最大的是水性UV树脂, 水性UV树脂的性能影响了涂料表面固化膜的强度、耐腐蚀性以及固化的灵敏度[1]。水性树脂还受光引发剂的影响, 在光引发剂的影响下水性树脂可以在光照情况下发生固化。因此, 光引发剂也是水性UV涂料的重要组成部分, 对光引发剂未来的发展需求是可聚合、大分子。

1.2 水性UV涂料的优势

1.2.1 可自行调节涂料粘度, 无需稀释单体, 消除了传统涂料中的毒性和刺激性。

1.2.2 可适当添加流变助剂降低涂料体系粘度, 便于涂装工艺的进行。

1.2.3 当涂布为塑料等材质时, 可使用水作为稀释剂以提高涂料与涂布的粘附性。

1.2.4 提高了涂料固化前的防尘、防刮伤能力, 提高了涂料的光洁度。

1.2.5 固化膜超薄。

1.2.6 涂装设备易清洗。

1.2.7 水性UV涂料具有良好的阻燃性能。

1.2.8 由于不使用低分子活性稀释剂, 因此, 可以兼顾柔韧性与硬度。

2 水性UV涂料的发展历程

2.1 外乳化水性UV涂料

外加乳化剂, 提高了剪切力, 解决了水分散性的问题。

2.2 非离子型自乳化水性UV涂料

放弃外加乳化剂的方法, 改为在聚合物中加入亲水结构, 虽然同样解决了水分散性问题, 但是降低了耐水性和耐腐蚀性[2]。

2.3 离子型自乳化水性UV涂料

在聚合物骨架上添加离子集团, 提高聚合物的水溶性, 同时使水性UV涂料的剪切性能更加稳定。

3 水性UV涂料在不同领域的应用

3.1 木器

在木器表面应用水性UV涂料中的清漆, 使得木器的表面木纹更具有表现性, 从而增加了木器的美感。由于水性UV涂料具有低毒性、低刺激性和快速固化性能, 这就使水性UV涂料比传统涂料更适用于木器, 而且水性UV涂料的涂抹柔软, 对木器表面不易造成损伤。传统的涂料在用于木器表面时, 通常受氧气影响, 从而延长了固化时间, 但是水性UV涂料有效的解决了这一问题。

3.2 纸张

水性UV涂料还可以作为纸张上光油, 上光油是一种覆盖在印刷品表面的液体, 起到防水的作用, 而且还能增加纸张的耐磨度和光泽度。目前我国最常使用的纸张上光油就是水性UV涂料, 该涂料不仅具有极高的环保性能, 而且在稀释涂料时使用水代替稀释溶剂, 有效的降低了VOC含量, 尽可能的降低了涂料对人体造成的伤害, 便于纸张的回收利用, 因此, 水性UV涂料的发展前景是极为广阔的。

3.3 其他

在水性UV涂料中添加适量的功能性烯类, 这些功能性烯类会与活性聚合物发生反应, 使固化膜表面分子发生重排, 从而在涂料固化膜的表面就会出现某些图案。由于聚合物的结构不同, 使得出现的图案也有所差异, 但是, 通过控制聚合物的结构可以对图案的种类进行控制, 为涂料的发展提供了新的思路, 可以将该技术应用于外观装饰和防伪方向。另外, 该技术还可以应用于电子材料和分子设计等方面。除此之外, 在水性UV涂料中加入适量的隔热添加剂, 即可制得隔热涂料, 该涂料呈无色透明状, 隔热效果良好, 并且具备良好的耐磨性、硬度以及防水性和耐腐蚀性。

4 水性UV涂料的研究进展

4.1 引入功能基团

在水性UV涂料的制备过程中, 可以将功能性基团与聚合物骨架经过合成反应聚合在一起, 常用的功能性基团有氟类和硅氧烷, 这些功能性基团的添加可以有效的降低固化膜的表面张力, 并且有利于涂料和涂布之间更好的贴合, 增加了漆膜和基材之间的附着力[3]。除此之外, 由于硅氧烷等功能性基团均具有较强的疏水性能, 这就使得漆膜也具备了一定程度的疏水性, 有效的改善了传统材料易溶于水的性能, 提高了漆膜的耐水性和耐溶剂性。

4.2 加强固化体系

通常, 水性UV涂料是较难发生固化的, 尤其是用于有色体系或者涂层较厚时, 这一现象更为明显。而且由于光引发剂的添加, 使得水性UV涂料在紫外线照射下较容易固化, 但是, 当涂料用于较为复杂的器件上时, 紫外线对水性UV涂料的照射不完全, 这就使得部分涂料较难发生固化。因此, 研究人员针对现状研发了水性UV涂料的多层固化体系, 有效的解决了水性UV涂料的局限性, 扩大了涂料的应用范围。

4.3 使用超支化体系

由于水性UV涂料中含有较多羧基, 该基团的相对分子质量较大, 因此, 水性UV涂料的粘度也就相对较大, 降低了涂料的固含量, 从而对漆膜产生了不利影响, 降低了漆膜的光泽度和耐水性。因此, 为了改善这一现象, 研究人员在水性UV涂料中建立了超支化体系, 通过大型官能团改善漆膜的耐水性, 并且利用低聚物的结构特点降低体系粘度, 提高漆膜的光泽度。

5 结语

综上所述, 由于水性UV涂料组成材料的特殊性, 使其与传统涂料相比, 具备了独特的优势, 因此, 水性UV涂料被广泛应用于木器和纸张上光油等方面, 由于水性UV涂料的发展尚不完善, 研究人员仍在不断的改进完善水性UV涂料的性能, 在涂料中添加功能性基团, 并且建立多层固化体系, 另外, 在涂料中使用超支化体系, 以上都是水性UV涂料未来的研究方向, 通过对水性UV涂料进行不断的改良, 使其具备更低的毒性, 更大的硬度以及更加完美的光泽度。

参考文献

UV光固化炸药油墨的研究现状 篇9

1 光引发剂

光引发剂(photoinitiator,PI)是光固化剂组成中最重要的成分,它对光固化产品的光固化速率起决定性作用。该物质能吸收辐射能,产生具有引发具有聚合能力的活性中间体的物质。在光固化产品中,含量一般在3%～5%,不超过7%～10%。根据光引发剂产生的活性中间体不同可分为自由基型和阳离子型光引发剂两类。此外,光引发剂还包括一些特殊类别,如混杂型光引发剂、水基光引发剂、大分子光引发剂等[1]。

1.1 自由基型光引发剂

自由基光引发剂由自由基的作用机理不同,主要分为两大类:裂解型和夺氢型自由基光引发剂。

裂解型自由基光引发剂吸收光能跃迁至激发单线或窜越到激发三线态,在这期间,分子结构呈不稳定状态,弱键会发生均裂,产生活性自由基,从结构上看,多是芳基烷基酮类化合物,主要有苯偶姻及其衍生物、苯偶酰及其衍生物、苯乙酮及其衍生物、α-羟烷基苯乙酮、α-胺烷基苯乙酮、酰基磷氧化物等[2]。作为商品化较早的苯偶姻类光引发剂，在早期不饱和聚酯-苯乙烯体系中应用广泛,但由于其中间生成苯甲醛有臭味且易黄变及稳定性差,目前已较少使用。苯偶酰类中代表衍生物α,α'-二甲基苯偶酰缩酮,简称651与ITX、907等配合用于光固化色漆和油墨中。

夺氢型引发剂的反应机理是引发剂分子吸收能量受到激发,然后提取预聚体或单体分子中的氢原子,形成自由基,主要包括二苯甲酮或杂环芳酮类化合物。夺氢型光引发剂需要提供氢供体的助引发剂主要为叔胺类化合物。二甲苯酮(henzophenone,BP)与活性胺配合使用,有一定的抗氧阻聚功能,表面固化功能良好。ITX是应用最广、用量最大的杂环芳酮类化合物,与4-二甲氨基苯甲酸乙酯(EDAB)助引发剂使用,活性高,黄变较小[3]。

1.2 阳离子光引发剂

该类型引发剂的吸收光能到激发态,发生光解反应产生超强质子酸,从而引发阳离子低聚物和活性稀释剂进行阳离子聚合。阳离子聚合的低聚物和活性稀释剂主要有环氧化合物和乙烯基醚。阳离子引发剂主要是二芳基碘盐和三芳基硫盐[4]。两者的阴离子对吸光性影响不大,其光引发活性顺序:SBF6→ASF6->PF6→BF4-。其吸收光能分解产生超强酸和自由基进行光聚合。为了提高光聚合效率可以使用硫杂蒽酮和二苯甲酮等自由基光引发剂与阳离子光引发剂配合使用。

2 活性单体

活性稀释剂(reactive diluent)通常称单体或功能性单体,在光固化各种组分中也是一个重要的组成,它不仅溶解和稀释低聚物,而且调节体系的粘度,参与光固化过程。一般应选用气味、刺激性、挥发性低的活性稀释剂。自由基固化工艺所使用的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和苯乙烯具有较高的反应活性(丙烯酸酯>甲基丙烯酸酯>烯丙基>乙烯基醚),工业上主要使用的是丙烯酸酯衍生物。活性单体一般分为单官能团、双官能团和多官能团,官能度越大,其固化速率越快[5]。黄晓蔚[6]等在环氧丙烯酸紫外光固化剂中使用TMPTA、乙烯基醚(DVE-3)和1,4一二羟甲基环己烷(CHVE),其黏度和活性稀释剂的反应活性对影响双键的转化率具有一定的影响,当体系的黏度一定的情况下,活性稀释剂TMPTA/DVE-3(质量比)=1:1时,双键的转化率最大以及部分加入乙烯基醚的固化产物具有较好的硬度和光泽。郑嘉咏[7]以聚酯多元醇、二异氰酸酯和丙烯酸羟乙醋为原料,合成了聚氨酯丙烯酸预聚体制成光固化剂。得出试验结论,活性稀释单体质量分数20%-25%时可获得较佳的粘接强度。罗哗[8]研究了活性稀释剂的添加量对固化速度的影响,实验采用N-乙烯吡咯烷酮(NVP,单官能团)和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA,多官能团)为活性稀释剂,探究了稀释剂的量与固化速度的关系。发现当NVP和TMPTA的用量都为2.0时所用固化时间最短。

3 光固化快速成型的应用

美国、欧洲和日本等发达国家和地区较早开始了快速成型技术的研究工作。20世纪80年代,美国和日本的企业分别提出了用选择性逐层固化光敏聚合物制造三维物体的快速成型概念,随后美国组建了3D System公司,推出了第一套SLA设备。日本、新加坡、挪威等国外其他机构也纷纷投入该技术研究,目前已开发出各种类型成熟的快速成型技术。

光固化快速成型时间很短,使得UV光固化剂在医学领域的应用也越来越广。如光固化剂能高效捕获蛋白质并将其固定在固体表面进行免疫检测[9],又如UV固化导电压敏胶制作心电电极,有良好的粘附性,在医学上的的组织工程支架材料也使用了光固化剂。UV光固化剂也是液晶显示器中的一种重要材料。郑嘉咏从聚氧酯丙烯酸酯预聚体的合成出发,配制了UV光固化剂,分析了不同组分对LCD液晶灌注口及金属管脚粘接性能影响。该胶粘接强度高,耐候性能佳,可满足LCD的性能要求。在汽车修补漆市场,UV光固化涂料修补速度快,涂层固化时间短,漆膜固化表面良好且具有耐溶剂性[10]。

在火工品应用方面,主要通过快速成型系统制作智能化的火工芯片,带安保的传爆序列,微推进器列阵芯片、微小动力源等等。美国国防先进研究项目总署(DARPA)在1999年资助了79项军用快速成型技术的研究[11],其中7项技术涉及快速成型火工系统技术“由海军水面武器研究中心研究应用于快速成型引信、安全与解锁的火工系统和微尺寸爆炸序列的项目”研究的快速成型火工系统己经成功地进行了6.25英寸高速防鱼雷的深海发射试验,美国运用3DP快速成型喷墨打印技术与传统火工技术相结合,将含能材料(传爆药、猛炸药等)与有机溶剂混合后液化置入3DP打印机的喷头中,分别打印到基片所需位置上,通过烘干或紫外线固化成为传火或传爆序列,完成绝大部分火工芯片装药。

美国麻省理工学院Sachs等于1992年,率先采用喷墨技术实现粘接溶液的选择性喷射,逐层粘接粉末,最终获得三维实体;以胶体二氧化碳溶液作为粘接剂,对铝粉进行粘接,每层粉末的厚度为0.127mm,最小成型尺寸为0.432mm,成型完成后进行烧结以提高制件的强度。美国Z Corporation公司在得到美国麻省理工学院的三维打印快速成型的授权后,自1997年以来陆续推出了一系列三维打印快速成型机,主要以淀粉掺蜡或环氧树脂为粉末原料,将粘接溶液喷射到粉末层上,逐层粘接成型所需原型制件。

美国J.L.Zmnino,D.P.schmidlt[2]等美国陆军兵器发展与工程中心(ARDEC)在新一代美军装备中用到了喷墨打印装置,在很大程度上减少了装备制造与装配的时间和成本,研究了在喷墨打印中,从基底的选择到墨水的类型、热退火步骤及封装的工艺对喷墨打印过程的影响。Brian Fuchs,Anne Petrock[13]等将光固化剂和细化的纳米级RDX混合,配制成可用于直写入引信的含能材料油墨,用制得的含能材料油墨油墨打印出含有纳米RDX的图形。结果表明:当打印的成形图的厚度为500μm时,没有被起爆。由于打印装置的打印速度较慢,所打印的成形件不适用于性能检验。

在国内含能材料的研究方面,也有部分研究人员开展了三维打印快速成形设备和材料的研究,主要是针对粘结材料三维打印设备,取得了一些初步研究成果,同济大学的张曙教授团队在这方面研究工作比较突出,对粘结材料三维打印技术进行了比较系统的研究、研究内容包括三维打印设备的研制、成形材料的配方优化和成形工艺试验,其中,李晓燕博士成功地研制出了粘结材料三维打印设备样机,并对成形材料和成形过程进行了研究,主要工作涉及到粉末配方的试验研究、粉末配方的优化、工艺参数[14]。

华中科技大学[15]研制出以纸为成型材料的系列H即薄材叠层激光快速成形系统(LMO系统)和以粉末为成型材料的系统HRPS选择性激光烧结快速成形系统(SSL系统)。西安交通大学开发了基于SAL的快速成型系统。华中理工大学进行微粒喷射快速成型工艺的研究。北京航空航天大学对快速成型技术在航空新产品开发中的应用研究。

2003年南京理工大学许迪[16]进行快速成形技术应用于化学芯片的研究,首先按照SLA成形原理,设计组装硬件平台。2005年南京理工大学朱锦珍[17]在许迪等完成SLA快速成形系统的控制软件基础上,对软件子模块进行了优化完善,并将光固化树脂作为含能材料类似物进行快速成形研究。2006年南京理工大学王建[18]在前人基础上研究了基于喷墨的快速成形技术,即3DP快速成形技术,并探索了在化学芯片和微尺度装药方面的应用。201 1年南京理工大学邢宗仁[19]将3DP快速成形技术的先进制造思想与火工技术相结合,对可能应用于火工技术的含能材料快速成形加工的工艺技术及设备进行相关研究,推动火工品的小型化、自动化发展。并利用快速成形技术具有很高的加工柔性和较高自动化程度的技术优势,为微型或小型化弹药、直写入引信和MEMS微推进芯片等提供高复杂度、高精度和抗过载的火工器件或精确装药。2012年南京理工大学张晓婷[20]制备含能材料油墨,采用喷墨打印装置,在基底上喷墨打印出成形膜,对其进行DSC测试,计算出其活化能约为186.92kJ/mol。在含有复合金属桥的玻璃基片上喷墨打印,并进行点火实验,含能材料油墨可以被点燃,但是不能持续燃烧。在有约束和无约束的情况下,对喷墨在半导体桥上的含能材料油墨进行电爆实验得出:有约束条件下,含能材料油墨可以被点燃,无约束情况下,不能够被点燃。

3 结语

3dsMax中UV的展开方法 篇10

1 棋盘格的用法

进行UV贴图编辑的第一步是要把棋盘格赋予模型,从而观察贴图坐标存在的不足和缺陷,以便进行调整。

打开材质编辑器,选择一个空白的材质球,然后单击[Diffuse Color]通道上的按钮,在出现的材质浏览器中选择[Checker]贴图。并在[Coordinate]中的[Tiling]中将U和V的数量设为10或20.单击[Assign Material to Selection]按钮(将材质指定给选定对象),把棋盘格赋予给模型。然后再按[Show Standard Map in Viewport]按钮,在模型上表现棋盘格。给模型加棋盘格贴图的目的是为了方便查看贴图哪个部分发生了变形。一般要求棋盘格在正确地被贴上后,表现为整体均匀的正方形。如果有变形的部分就要通过各种的方法进行调整。

选中模型,在修改器列表中选择[Unwrap UVW](UVW展开)修改器,给整个模型增加修改器。它可以完全独立地为模型进行贴图坐标的编辑。打开[Unwrap UVW]修改器进入面子对象层级。在[Unwrap UVW]修改器的[Parameters]卷展栏中,单击[Edit]按钮,从而进入[Edit UVWs]视窗。为了方便操作,一般将该视窗,放置在屏幕的左边,将模型放置在屏幕的右边,以便在对该视窗进行调整的同时观察模型上棋盘格的变化做为参照。在进行UV编辑时,[Edit UVWs]视窗提供了很多和建模的操作是一样的操作模式。有顶点子对象编辑模式、边子对象编辑模式、面子对象编辑模式。也有“移动”、“旋转”、“缩放”等几种工具按钮。

2 简单模型的UV展开方法

对于结构简单的模型(比如六面体),可以进入面子对象层级,选中一个面。然后观察[Edit UVWs]视窗中对应被选中的面出现红色框。可以对这个面进行移动,将它放置在其它位置,以区分开别的面。以此方法选中各个面,对它们进行有序的排列展开。但在操作中要注意,各面之间的共用边是要进行重合的。这样在后期的贴图绘制中,面与面之间如果有图像的关联,就不会发生错误。所以面之间的手动排序在它展开的顺序上是很有讲究的。在进行排列的同时,要通过调整[Edit UVWs]视窗中面的长宽,进行棋盘格的调整,使棋盘格显示为均匀的正方形。

3 面数较多模型的UV展开方法

对于面数较多的模型,可以打开[Unwrap UVW]修改器进入面子对象层级,打开[Map Parameters]卷展栏,在这个卷展栏中有[Planar](平面)、[Cylindrical](柱形)、[Spherical](球形)、[Box](长方形)按钮。这些按钮的作用是把模型的各个面依据不同的形状分离开,以便在进行贴图时,对各个面进行分别的绘制。可以根据模型的具体组成形态对面进行平面、柱形、球形、长方形的分离。分离后,三维的空间模型就被展开在二维的[Edit UVWs]视窗中。现以[Planar]为例进行模型地分离。

进入面子对象层级,选中模型的一个面。然后打开[Map Parameters]卷展栏,在这里选择[Planar]按钮,给它加上一个“平面”坐标。然后再单击[Fit]按钮。到[Edit UVWs]视窗中观察面的形状,与实际模型的形状十分接近了。同时观察模型上的棋盘格是否进行了均匀地排列。如果这样的操作对于模型的有些细节部分还不能起到作用。那么就要在[Edit UVWs]视窗中选中点子对象编辑模式进行更为细致的调整。应该注意的是:因为模型对应的面有着不同的角度,所以为了适应不同角度的面,在[Map Parameters]卷展栏中,分别给出了[Align X](对齐X轴)、[Align Y](对齐Y轴)、[Align Z](对齐Z轴)。用户可以根据模型的具体情况来选择对齐方式。在进行面的UV操作时,可以按下“F2”键。它的作用是将所选择面的显示方式在红色面和红色线框之间进行切换。切换成红色线框的显示方式可以在选择面的同时方便观察棋盘格在模型上的长宽比例。

在完成了面的棋盘格调整后,要将不同的面排列在[Edit UVWs]视窗中第一象限的框线内。这样在进行UV模板渲染时,出现的图形才是完整的。

4 对称的模型的UV展开方法

对于对称的模型,在UV编辑时,可以对一半模型进行编辑。在编辑成功后,可以单击工具栏中的镜像按钮,在弹出的[Mirror]对话框中进行参数设置,将模型进行镜像复制。然后到[Edit Geometry]卷展栏中单击[Attach]按钮,用鼠标单击另一部分对称的模型,使它们附加成一个物体。进入边界边子物体级别,对对称边进行框选,使镜像两物体的边界同时被选中。单击鼠标的右键,在出现的快捷菜单中选择[Convert to Vertex]命令,在出现的参数面板中单击[Weld]旁的设置按钮。在打开的[Weld Vertices]对话框中设置参数。参数要设置得小一些,目的是焊接两个十分接近的点。焊接完毕后,旋转视窗,检查需要焊接的顶点是否都已焊接上。从而完成整个模型的UV编辑。

5 复杂模型的UV展开方法

对于组成部分比较多,面比较复杂的模型,可以先对模型进行分组。在这里,称为UV分组。选择模型物体,在修改器列表里添加[Unwrap UVW]修改器,进入[Edit UVWs]视窗,发现模型的UV都重叠在一起,所以要对这些UV进行分离和排列。进入[Unwrap UVW]修改器下的面子物体级别,在透视图中选择部分面,这部分面在贴图时要有相似之处,从而把它们放在一组进行操作。然后使用[Planar]—[Best Align]—[Fit]命令,这样部分的UV就被初步展开并分离出来。在[Edit UVWs]视窗中选择这部分的UV,使用[Tools]菜单命令下的[Relax Dialog]工具,交替使用[Relax By Face Angles]和[Relax By Edge Angles]模式,对所选的UV进行[Apply]操作使其展开到最佳效果。

对于一些模型,在进行UV展开时,因为它的不对称性和它的材质相似性,需要展开在一个UV图形中。针对这种情况,可以进行[Pelt]的操作。进入[Unwrap UVW]修改器下的边子物体级别,选择这个物体要进行展开的边线,物体将沿着这个设定的边线进行展开,从而达到从三维向二维的转换。使用[Map Parameters]卷展栏中的[Edge Sel To Pelt Seams]按钮,将所选边线变为“毛皮”接缝。选择这部分UV,在右侧的命令面板里点击[Pelt]为激活状态。然后点击[Edit Pelt Map]按钮,在弹出的[Pelt Map Parameters]视窗中连续点击[Simulate Pelt Puling],可以看到所选的UV被很快的展平了。此时,再进行Relax的处理,UV会变得更平均一些。

至此,针对不同情况的UV展开方法都进行了介绍。在UV展开成功后,还有一个重要的工作,就是关闭[Edit UVWs]视窗。将鼠标放在所添加的[Unwrap UVW]修改器上,单击鼠标右键,在出现的菜单中选择[Collapse To]命令,在弹出的面板中单击[Yes],将该编辑器进行塌陷。

输出UV贴图,在[Edit UVWs]视窗中,单击[Tool]菜单,在下拉式菜单中选择[Render UVW Template],在出现的[Render UVs]视窗中,设置Width为512,Height为512,然后单击[Render UVW Template]按钮,在出现的[Render Map]视窗中单击[Save Bitmap]按钮,在打开的对话框中保存文件扩展名为.png或.tag。在Photoshop中打开这个文件进行贴图的绘制,至此,三维模型的操作转为了二维贴图的绘制。

6 结束语

模型的展开方法,有它的多样性和灵活性。在进行展开以前,对模型的结构进行合理的设计和充分的分析是十分必要的。

摘要：UV的展开是游戏制作的一个重要环节。它是模型和贴图之间的纽带。[Unwrap UVW]修改器的主要功能是对模型的面进行展开。[Edit UVWs]视窗是对展开的UV进行进一步的调整。二者结合,可以顺利完成UV的展开操作。针对不同的模型,3ds Max提供了相应的UV展开方法。分析模型的结构,采用有针对性的操作,可以加快游戏制作中UV展开的速度,提升工作效率。

关键词：棋盘格,UV贴图,展开贴图修改器,编辑UVWs

参考文献

[1]张凡,谌宝业.3ds max+Photoshop游戏场景设计[M].2版.北京:机械工业出版社,2009.

新型喷墨印刷水性UV油墨 篇11

市场上现有的喷墨墨水按载体的不同，主要分为水性、溶剂型、热熔型、能量固化型几种。水性喷墨墨水以水为载体，具有墨色稳定、着色力强、色彩饱和度高，对喷墨头和耗材损害小、对人体及环境均无污染的优点，但是干燥速度慢，印品光泽度差；溶剂型喷墨墨水易挥发，对环境造成污染；热熔型喷墨墨水目前主要应用于纸板包装领域，有一定的局限性；能量固化型喷墨墨水没有挥发性有机物质、低耗能、快速固化，为喷墨装置带来的最大优势是不会喷头固化，但是能量固化型喷墨墨水的柔韧性、黏结性较逊色于传统墨水。水性UV喷墨墨水结合上述水性喷墨墨水和能量固化型喷墨墨水的全部优点，是喷墨墨水的新秀及应用趋势，因此，研发高质量的水性UV喷墨墨水具有重要的应用价值。

目前，喷墨印刷水性UV墨水仍处在研究阶段，我国还没有开发出性能优良的喷墨印刷水性UV墨水。国外的公司和学者已取得用于研发阶段的研究成果，但是进口的墨水价格昂贵，阻碍我国喷墨印刷行业及相关行业的发展。长期以来，喷墨墨水都是和打印设备配套使用，大多数设备生产厂家要求生产商在打印时使用原装墨水，这也是造成我国喷墨墨水研究进展缓慢的原因。

基本组成

该专利制备的一种喷墨印刷水性UV油墨，按重量百分比由以下组分组成：60%～80%的基料树脂，0.3%～6%的光引发剂，6%～20%的色料，7%～19%的助剂，2%～8%的稀释剂，以上各组分的重量百分比总和为100%。其中：基料树脂为可UV固化的水性聚氨酯和聚乙烯醇混合乳液；助剂为消泡剂、表面活性剂、光稳定剂、流平剂和光增感剂；稀释剂为去离子水和乙醇按质量比为3∶2的混合物。助剂中，各组分占喷墨印刷水性UV油墨总质量的百分比为消泡剂0.1%～1%、表面活性剂0.1%～5%、光稳定剂1%～8%、流平剂0.05%～1%和光增感剂0.2%～4%。消泡剂为矿物油及硬脂酸酯混合物或疏水改性有机硅及矿物油为主要成分的消泡剂；表面活性剂为烷基羧酸盐、醇磺酸酯盐或烷基磺酸盐中的任意一种；光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或双（1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶）癸二酸酯中的任意一种；流平剂为磷酸酯改性丙烯酸树脂或改性聚硅氧烷；光增感剂为三乙醇胺或N-N-二甲氨基苯甲酸酯。色料为直接染料、活性染料或颜料中的任意一种光引发剂为2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-甲基-1-（4-甲硫基苯基）-2-吗啉-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮中的任意一种，或是质量比为2∶1的2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和2-甲基-1-（4-甲硫基苯基）-2-吗啉-1-丙酮的混合物，或者是质量比为3∶1的2-甲基-1-（4-甲硫基苯基）-2-吗啉-1-丙酮和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的混合物。

制备方法

步骤1：制备聚乙烯醇溶液。按质量百分比分别称取去离子水90%～95%，聚乙烯醇5%～10%，边搅拌边将聚乙烯醇缓缓加入20℃～25℃冷水中使之充分溶胀、分散，并使挥发性物质逸出，然后升温到90℃～95℃加速搅拌，待聚乙烯醇完全溶解，保温2～2.5小时，得到质量分数为5%～10%的聚乙烯醇溶液。

步骤2：制备基料树脂。将聚丁二醇和二羟甲基丙酸加入反应器，在55℃～65℃下搅拌30～40分钟至二羟甲基丙酸溶解，在干燥氮气的保护下依次加入异佛尔酮二异氰酸酯，在75℃～85℃下反应2～2.5小时；加入三羟甲基丙烷使预聚物交联，在75℃～85℃反应3～3.5小时，制备得到聚氨酯聚合物；然后降温至40℃～50℃，缓慢加入丙酮和三乙胺，搅拌20～30分钟；接着加入去离子水，在40℃～50℃下高速搅拌使其乳化分解；最后加入乙二胺，搅拌30～40分钟，减压除去丙酮，得到水性聚氨酯乳液。

将水性聚氨酯乳液和步骤1制备得到的聚乙烯醇溶液搅拌混合30～60分钟，得到可UV固化的水性聚氨酯和聚乙烯醇混合乳液，即基料树脂。

步骤3：按质量百分比分别称取步骤2制得的基料树脂60%～80%，光引发剂0.3%～6%，色料6%～20%，助剂7%～19%，稀释剂2%～8%，以上各组分的质量百分比之和为100%；其中助剂为消泡剂、表面活性剂、光稳定剂、流平剂和光增感剂组成的混合物。

步骤4：将步骤3中称取的基料树脂加入反应容器中，控制温度为40℃～50℃，缓慢加入光引发剂并搅拌，直至完全溶解，即制得混合溶液。

步骤5：将步骤3中称取的色料和稀释剂充分混合后，加入步骤4制备得到的混合溶液中，搅拌均匀，然后加入助剂，充分混合搅拌，即得到喷墨印刷水性UV墨水。

特点及应用

1.本配方选择水性聚氨酯和聚乙烯醇树脂混合乳液为连结料，在柔韧性、成膜性、附着力和环保性等性能方面明显优势。

2.本配方的喷墨印刷水性UV油墨安全无污染、生产效率高、印刷质量优异、色饱和度、色强度明显优于普通油墨，设备易清洗，有利用环境保护。

环氧丙烯酸酯涂料的UV固化研究 篇12

关键词：环氧丙烯酸酯,涂料,紫外光固化,红外光谱

紫外光(UV)固化是以紫外线为能源诱导反应性的液体物料快速转变成固体的过程。与传统的固化方法相比,UV固化具有速度快(0.1~100s即可完成固化)、无需加热(适用于热敏基材)、环境污染少(无溶剂排放)、能量消耗低(为热固化能耗的1/5~1/10)、可实现自动化操作等优点[1,2,3]。随着现代工业流水线生产要求的进一步提高和对涂料中有机挥发物(VOC)排放的限制,UV固化涂料及其应用得到了快速的发展[4]。

环氧丙烯酸酯具有抗化学腐蚀性好、附着力强、硬度高和价格便宜等优点,是应用最多的UV固化涂料之一[5,6,7]。环氧丙烯酸酯涂料UV固化工艺的研究报道较少[8,9]。本研究采用傅里叶红外光谱仪对由γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷与丙烯酸制备的低黏度环氧丙烯酸酯的UV固化过程进行定量分析,为该类涂料的UV固化提供理论与实践指导。

1 实验部分

1.1 原料

γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTMS,化学纯),广州市宝鑫化工材料公司;丙烯酸(分析纯),天津市光复精细化工研究所;对羟基苯甲醚(分析纯),南京化学试剂有限公司;四丁基溴化铵(分析纯),天津市光复精细化工研究所;2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(工业级,1173),瑞士Ciba精化有限公司。

1.2 环氧丙烯酸酯的制备

在带回流冷凝管和搅拌器的四口瓶中投入GPTMS,搅拌条件下用滴液漏斗缓慢加入丙烯酸、催化剂:0.44%(wt,质量分数,下同)四丁基溴化铵、阻聚剂:0.07%对羟基苯甲醚的混合溶液(GPTMS∶丙烯酸的摩尔比为1∶1.03),在0.5~1h内完成,缓慢升温至反应温度100℃,每30min检测反应物的酸值,当酸值降至6mg KOH/g以下时结束反应,制得环氧丙烯酸酯。

1.3 UV固化

将适量上述制备的环氧丙烯酸酯与光引发剂1173均匀混合,涂布于乙醇洗涤过的玻璃片上,采用紫外光固化仪固化成膜。

1.4 表征

采用傅里叶变换红外光谱仪(AVATAR 360型,美国Nicolet公司)对样品进行红外光谱(FT-IR)表征;铅笔硬度根据GB/T 5739—1996方法测试。

2 结果与讨论

2.1 环氧丙烯酸酯的红外分析

GPTMS、丙烯酸及环氧丙烯酸酯的红外光谱图见图1。由图可知,GPTMS在910cm-1处的环氧特征峰和丙烯酸在1716cm-1处的羧基特征峰在环氧丙烯酸酯中消失,同时环氧丙烯酸酯在1726cm-1处出现酯基特征峰,说明GPTMS中的环氧基已基本全部开环,与丙烯酸发生酯化反应生成环氧丙烯酸酯。

2.2 光引发剂用量对涂膜性能的影响

环氧丙烯酸酯UV固化36s时,光引发剂1173用量对涂膜硬度的影响,见表1。从表可知,随着光引发剂用量的增加,环氧丙烯酸酯涂膜的硬度先增加后减小,光引发剂为4%时,涂膜硬度最高。因此,选择4%作为光引发剂1173的加入量。

2.3 UV固化时间对涂膜性能的影响

UV固化时间对环氧丙烯酸酯涂膜硬度的影响见表2。从表可知,环氧丙烯酸酯涂膜的硬度随着UV固化时间的延长而增加,当UV固化时间达到96s后,涂膜的硬度基本不变。

2.4 UV固化过程分析

UV固化96s制得的环氧丙烯酸酯涂膜的红外光谱图见图2。由图可知,UV固化96s后,环氧丙烯酸酯在1634cm-1处(见图1)的双键伸缩振动峰基本消失。因此,环氧丙烯酸酯的UV固化反应是打开双键的自由基聚合反应,其双键转化率的高低即可反映环氧丙烯酸酯的固化程度。

不同UV固化时间制得的环氧丙烯酸酯涂膜的红外光谱图见图3。从图中谱线可知,双键特征峰(1634cm-1)随光照时间的不同发生变化。因为环氧丙烯酸酯的酯基不参与固化过程,以1660~1833cm-1附近的酯基峰作内标,计算UV固化过程中1591~1660cm-1附近双键的转化率。

不同UV固化时间所得环氧丙烯酸酯涂膜对应的双键转化率见表3。表中:St1为固化ts后双键吸收峰的积分面积,积分范围1660~1833cm-1;St2为固化ts后酯基吸收峰的积分面积,积分范围1591~1660cm-1;St为固化ts时St1与St2之比;Pt表示双键的相对转化率。相对转化率计算见式(1)。

式中,S0为0s时St1与St2之比。

由表3可知,随着UV固化时间的增加,环氧丙烯酸酯涂膜双键的相对转化率不断增加,但增加的速率由快变慢,即自由基聚合反应的速率(也就是固化速率)由快变慢。这是随着交联反应的进行,体系的黏度不断增大,链段的活性持续减弱,使得分子自由运动的区域越来越窄,剩余双键之间的作用机率相应不断降低所形成的。

结合表2的硬度表征可知,环氧丙烯酸酯涂膜的硬度由双键的相对转化率决定。固化初期,涂膜的硬度随着双键相对转化率的增加而增加;固化时间为96s时,双键的相对转化率达到最高,即固化反应基本终止,涂膜的铅笔硬度相应达到最高值H;进一步延长固化时间,因剩余的微量双键无法进一步打开,涂膜的铅笔硬度不再增加。

3 结论

(1)环氧丙烯酸酯涂料的UV固化反应是打开双键的自由基聚合反应,双键转化率的高低反映了涂膜的固化程度、决定了涂膜的硬度。通过定量分析红外光谱图中双键的伸缩振动峰面积(即双键的相对转化率)随固化时间的变化,可以确定环氧丙烯酸酯的UV固化过程。

(2)随着UV固化时间的延长,环氧丙烯酸酯涂膜中双键的相对转化率不断增加,但增加的速率由快变慢,涂膜的硬度相应增加;固化时间为96s时,双键的相对转化率与涂膜的硬度皆达到最高;进一步延长固化时间,剩余的双键无法进一步打开,涂膜的硬度不再增加。

(3)引发剂1173用量为4%、UV固化96s时,涂膜的铅笔硬度为H。

通过对低黏度环氧丙烯酸酯的UV固化过程的研究,为环氧丙烯酸酯类涂料的推广开发提供了理论与实践的依据,促进了新型涂料的发展。

参考文献

[1]Wang Pei I,Bult Justin,Ghoshal Rajat,et al.Rapid ultravioletcuring of epoxy siloxane films[J].Materials Chemistry and Physics,2011,129(3):678-682.

[2]Mehmetopuroˇglu,MuratSen.Ultraviolet-radiation-curing of an organically modified silicate-based material system with epoxy functionality,and the role of titanium[J].Radiation Physics and Chemistry,2012,81(9):1324-1327.

[3]Mahmoud A H,Tay G S,Rozman H D.A Preliminary study on ultraviolet radiation-cured unsaturated polyester resin based on palm oil[J].Polymer-Plastics Technology and Engineering,2011,50(6):573-580.

[4]方震.我国紫外光固化涂料的进展及其应用[J].上海涂料,2012,50(6):48-52.

[5]Ding Jun,Shi Wenfang.Thermal degradation and flame retardancy of hexaacrylated/hexaethoxyl cyclophosphazene and their blends with epoxy acrylate[J].Polymer Degradation and Stability,2004,84(1):159-165.

[6]Xiao Xinyan,Hao Caicheng.Preparation of waterborne epoxy acrylate/silica sol hybrid materials and study of their UV curing behavior[J].Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects,2010,359(1/3):82-87.

[7]Adroja Pooja P,Koradiya S B,Parsania P H.Synthesis,curing behavior and characterization of epoxyacrylate and triethylamine cured epoxy resin of 1,1′-bis(3-methyl-4-hydroxy phenyl)cyclohexane[J].Polymer-Plastics Technology and Engineering,2011,50(1):52-58.

[8]黎朝,祁元春,张彦庆,等.紫外光固化脂环族环氧丙烯酸酯涂料的制备及性能[J].功能高分子学报,2012,25(1):62-67.