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UV深色涂料固化原理

2023-04-21

  顏料會(huì)吸收紫外線,特別是黑色、鐵紅色等顏料,怎么還有UV深色涂料也可以固化?如何選擇適合的光引發(fā)劑?

  這里先談一個(gè)觀念,不要絕對(duì)化的去理解科學(xué)和技術(shù)!而要多途徑、多可能性的去探索科學(xué)和技術(shù),這個(gè)問題的回答就可以受到啟發(fā)。

  就像用一塊木板擋住了一個(gè)粒子的去路,但這個(gè)粒子仍然可以在木板的另一側(cè)出現(xiàn),只是概率降低了。

  如α-胺基酮(α-amino ketone)類光引發(fā)劑就是一類反應(yīng)活性很高的光引發(fā)劑,常與硫雜蒽酮類光引發(fā)劑配合,應(yīng)用于有色體系的光固化,表現(xiàn)出優(yōu)異的光引發(fā)性能。已經(jīng)商品化的光引發(fā)劑有:

  907 [2-甲基-1-(4-甲巰基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮] 為白色到淺褐色粉末,熔點(diǎn)70~75℃,在活性稀釋劑中有較好的溶解度;λmax為232nm、307nm。907光解時(shí)產(chǎn)生對(duì)甲巰基苯甲酰自由基和嗎啉異丙基自由基,都具有較高的引發(fā)活性。如下:

  在光固化有色體系中,907與硫雜蒽酮類光引發(fā)劑配合使用,有很高的光引發(fā)活性。由于有色體系中顏料對(duì)紫外光的吸收,使907光引發(fā)效率大大降低,但硫雜蒽酮類光引發(fā)劑的存在,它的吸收波長(zhǎng)可達(dá)380~420nm,在360~405nm處有較高的摩爾消光系數(shù),在有色體系中與顏料競(jìng)爭(zhēng)吸光,從而激發(fā)至激發(fā)三線態(tài),與907光引發(fā)劑發(fā)生能量轉(zhuǎn)移,使907由基態(tài)躍遷到激發(fā)三線態(tài),間接實(shí)現(xiàn)光引發(fā)劑907光敏化,而硫雜蒽酮類光引發(fā)劑變回基態(tài)。

  另外,907分子中有嗎啉基為叔胺結(jié)構(gòu),它與奪氫型硫雜蒽酮類光引發(fā)劑形成激基復(fù)合物并發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,產(chǎn)生自由基引發(fā)聚合,在這雙重作用下,呈現(xiàn)在有色體系的光固化時(shí)有很高的光引發(fā)活性。

  907光引發(fā)劑其光解產(chǎn)物為含硫化合物即對(duì)甲巰基苯甲醛,有明顯臭味,使其應(yīng)用受到限制。另外907也存在耐黃變性差,故不能用于光固化清漆和白漆中。

  369 [2-芐基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉苯基)-1-丁酮] 是微黃色粉末,熔點(diǎn)110-114℃;λmax為233nm、324nm。369光解時(shí)有兩種裂解方式:α裂解和β裂解,其中以α裂解為主。

  369光解后,α裂解產(chǎn)生的對(duì)嗎啉基苯甲?;杂苫桶吠榛杂苫际腔钚愿叩淖杂苫?。369和907光引發(fā)劑一樣,與硫雜蒽酮類光引發(fā)劑配合,在光固化有色體系中有很高的光引發(fā)活性,因此特別適用于光固化色漆和油墨。但369也存在黃變性,故不能在光固化清漆和白漆中使用。369分子中沒有含硫結(jié)構(gòu),同時(shí)光解產(chǎn)物對(duì)嗎啉基苯甲醛氣味也較小。369因合成工藝較907復(fù)雜,價(jià)格也貴,在活性稀釋劑中溶解性也比不上907,所以不如907的應(yīng)用廣泛。

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