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1967年,德国拜耳(Bayer)公司研制开发出第一个UV涂料产品,其商品名称为(Rosdydalay),主要要组成物为不饱和聚酯和苯乙烯。这种类型的光固化树脂固化速度慢,贮存性不好,而且苯乙烯气味.毒性较大。因此,已逐渐被淘汰。但由于其成本低廉,仍有部分市场;
1969年,美国Sun Chemical公司开发出了丙烯酸酯单体和多功能团丙烯酸酯及各种贮存性良好的光引发剂;
1981年,美国Dymax公司研发出第一款UV胶水,应用于摩托车头盔粘接,从此UV胶水开始应用到各行各业;
概念:紫外光固化是辐射固化的一类,辐射固化是利用电磁辐射,如紫外线(UV)或电子束(EB)照射涂层,产生辐射聚合、辐射交联和辐射接技等反应。迅速将低分子量物质转变成高分子量产物的化学过程,固化是直接在不加热的底材上进行的,体系中不含溶剂或含极少量溶剂,辐照后液膜几乎100%固化,因而VOC(挥发性有机化合物)排放量很低。
UV就是紫外线(Ultra-VioletRay)的英文简称.工业用的UV波长以200nm到450nm为其应用范围.用uv来照射"UV照射可硬化的材料"而使它硬化的制程,称之为"UV Curing Process" 。常用的UV紫外线波段分UVA【 320-390nm 】,UVB【 280-320nm 】,UVC【 250-280nm 】,UVV【 390-450nm】等波段,其中较常用的是UVA波段。
固化机理:UV光固化体系分为自由基体系和阳离子体系,两者固化机理成分都有所不同。自由基体系是由光引发剂受UV照射激发产生自由基,引发单体和预聚物聚合交联;阳离子体系是由阳离子光引发剂受辐射产生强质子酸,催化加成聚合,使树脂固化。
光固化过程的四个阶段:
(一)具有共价键的光引发剂吸收UV光使化学键破裂,出现两种情况:第一种是生产阳离子和阴离子的活性中间体,A—B→A++B-;第二种是产生缺少电子的碎片称为自由基,A:B→A*+B*。而中间体对聚合起主导作用。
(二)光引发剂分子重排,形成自由基中间体。
(三)自由基中间体与稀释剂单体及预聚物分子团上的不饱和基团反应,引发链式聚合反应。
(四)链式聚合反应继续,使液态低分子交联固化为立体网状大分子固态。
自由基聚合是由光引发剂受UV照射激发产生自由基,引发单体和预聚物聚合交联。
UV自由基固化经过以下步骤:
(1)自由基光引发剂受到UV照射后,激发分解产生自由基:
(2)链引发:引发剂产生的自由基引发树脂和单体分子的不饱和双键产生新的自由基。
(3)链增长:由树脂和单体产生的自由基可以继续引发树脂和单体分子中的不饱和双键产生自由基,进行自由基连锁反应。
(4)链终止:化学反应中,由于自由基含有未偶化电子,非常活泼,极易倾向于基他自由基偶合或发生酸化作用,使链反应终止。
上述反应结果,生成高分子化合物,使胶液转变为固体。另一方面,自由基会跟O2氧气发生反应,氧气一般分布在胶水的表面,从而会引发表干问题。
阳离子体系是由阳离子光引发剂受辐射产生强质子酸,催化加成聚合,使树脂固化。
阳离子固化是阳离子引发剂在紫外光辐射下产生质子酸或路易斯酸,形成正离子活性中心,引发活性树脂和活性稀释剂发生阳离子的交联和聚合反应的过程。
阳离子光固化可分为小分子阳离子引发和大分析阳离子引发。目前使用的阳离子引发剂大都是有机小分子,存在与树脂及单体相容性不好,有气味及固化后树脂体系残余光引发碎片的毒性等问题。作为大分子化合物,具有较低毒性、挥发性、刺激性和气味小等优点,所以,通过对小分子光引发剂进行结构修饰而制备大分子光引发剂,或者在小分子光引发剂上引入不饱和功能团,进行均聚或和其他单体共聚得到大分子光引发剂。
• 1907年,英国科学家Henry Joseph Round第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象
• 1962年,尼克•何伦亚克(NickHolonyakJr.)及其在通用电气的团队发明了红色发光二极管(LightEmittingDiode,LED);
• 1972年,尼克.何伦亚克(Nick Holonyak Jr.)的学生乔治.克劳福德(M.GeorgeCraford)发明了第一颗橙黄色LED,其亮度是之前红色LED的10倍;
• 1993年,日亚化工NichiaCorporation的中村修二(ShujiNakamura)发明了基于氮化镓和铟氮化镓的蓝光LED,标志着LED照明时代的到来;
• 2003年,日本企业推出第一款UV LED,应用于验钞机、油墨固化(印刷用途)、精密连接等。
用于UV胶固化的辐射装置通称光固化机,可分为履带式、箱式、点光源系列。它的构造比较简单,主要由光源、反射器、冷却系统(风冷或水冷)和传动装置(传送带)组成。
紫外线由紫外灯产生,常用的紫外灯源有低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、氙灯、金属卤化物灯以及最新式的无极灯。其中中压汞灯相对便宜、易于安装和维护,且在此340~380nm范围波长的强烈辐射峰,正好落在许多光引发体系的吸收谱。因此中压汞灯获得广泛的应用。
Hansol Technics原本属于Samsung集团旗下子公司,1991年独立更名为韩松造纸,集UV设备研发,生产,销售,维护为一体的专业UV胶水固化设备厂商,提供365nm、385nm、395nm、405nm波长UVLED面光源,广泛应用于电子,医疗,声学等行业。
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