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紫外光固化技术是新一代涂料绿色工艺

紫外光固化技术(UV固化技术)具有无惰性溶剂挥发,固化时间短,可低温固化等传统固化技术不可比拟的优点,称为新一代绿色工艺。光固化技术作为一项节能和环保型技术己广泛应用在涂料、油墨、粘合剂、印刷板材、电子工业、微细加工和快速成型等许多领域。把固化技术应用到复合材料制造工艺中,不但可以解决一些工艺难题,而且有利于自动化大规模的现代化工业生产,同时符合现代环保要求。树脂基复合材料的光固化技术是UV固化技术近年来又一新的发展方向。光固化技术应用于复合材料领域有别于其他领域的地方,是制件比较厚(几个mm甚至几个cm),因此研究光固化树脂体系固化工艺条件与制件厚度间的关系,对复合材料光固化工艺的进行有很大的指导意义。北京航空航天大学选用T20、651两种光引发剂,分别配制引发剂浓度为0.25、0.5、1、2wt%的不饱和聚酯体系。通过测定光固化试样的显微硬度分析光引发剂浓度对固化程度的影响。结果表明提高引发剂浓度能抑制氧阻聚的作用,但对于较厚的试样,引发剂浓度过高会导致固化不完全。该实验通过研究不同光引发剂浓度对树脂体系固化行为的影响,确定光固化树脂体系的固化工艺。 
    其优点首先是由于树脂体系的上表面裸露在空气中,上表面树脂的固化程度受到氧阻聚的影响。在入射光强度不变的情况下,提高引发剂的浓度可以缓解氧的抑制作用,从而提高试样的表面固化质量;由于紫外光通过树脂层时会发生反射、吸收和散射等现象,当入射的紫外光强度和引发剂浓度不变时,各层(除上表面外)的固化程度随离开表面距离的增大显递减关系;对于本实验所需要的固化厚度而言,引发剂的用量要比常规的UV涂料中所用的用量少。这是因为引发剂浓度过大,高浓度的自由基将产生于树脂的近上表面区,光线在上层就被大量吸收、散射以致到达试样深处的光强大大削弱,使得厚制件不能充分固化;对比两种引发剂可知,引发剂TPO的固化性能要优于651。

    武汉理工大学材料学院研究了光引发剂、稀释剂,对通用型191#不饱和聚酯树脂紫外光固化速度的影响,研究表明光引发剂种类、稀释剂含量,对固化速度都有影响且它们的含量有最佳值。对于191#不饱和聚酯树脂紫外光固化反应,固化体系中光引发剂种类、含量,树脂中的稀释剂含量等对体系的固化速度都有影响,选择恰当的固化体系能较大的提高固化速度。