UV固化
固化材料的物理性能實質上是受用來固化它們(men) 的烘幹係統的影響的。預期性能的獲得,不管是保護膠、油墨、還是粘合劑,將依賴於(yu) 這些燈管的參數、設計和控製的方法。UV燈四個(ge) 關(guan) 鍵的參數是:
1.UV輻射度(或密度)
2.光譜分布(波長)
3.輻射量(或UV能量)
4.紅外輻射。
相對於(yu) 最大輻射度或輻射量,以及不同的UV光譜,油墨和保護膠將會(hui) 展現出很大不同的特性。鑒別不同的UV燈管特性並使它們(men) 與(yu) 可固化材料的光學特性相匹配的能力,擴展了把UV固化作為(wei) 一種快速、高效的生產(chan) 過程的範圍。
有許多固化係統的光學和物理性能(除它本身的組成之外)影響固化效果,從(cong) 而導致了固化材料外觀特性(performance)的不同。
被固化材料的特性一隻UV燈管的效率,決(jue) 定於(yu) 發射光子進入可固化材料以啟動光可觸發分子的難易程度。UV固化決(jue) 定於(yu) 光子–分子的碰撞。光可觸發分子通過材料均勻地擴散,但光子卻不同。除UV光源的特質外,被固化的薄膜還有光學及熱動力學特性。它們(men) 與(yu) 輻射能量互相作用,對固化的過程產(chan) 生了重大影響。
光譜吸收率:能量是物質在逐漸增加的厚度內(nei) 吸收進波長的作用。表麵附近吸收的能量越多,意味著深層得到的能量越少。但這種情況隨波長的不同而不同。總的光譜吸收率包括所有來自於(yu) 光觸發劑,單分子物質,齊聚體(ti) 以及添加劑包括顏料的影響作用。
反射和散射:相對與(yu) 吸收,光能更多地是被物質(或在物質內(nei) )改變方向;這一般是由於(yu) 可固化材料中的基質材料和/或色素引起的。這些因素減少了到達深層的UV能量,但卻改進了在反應之處的固化效率。 
光學密度:與(yu) 吸收相似,它由“不透明度”和薄膜的厚度兩(liang) 個(ge) 因素構成;包括吸收和散射的光稀釋作用;用一個(ge) 單獨的數字來表示,而不是作為(wei) 光譜的分布。
擴散性:一個(ge) 熱動力學特性包含特定的熱量,傳(chuan) 導性和密度;材料“擴散”、接受熱量的能力;影響由表麵驟然進入的紅外能量而導致的薄膜和基質的溫度的升高。
紅外吸收率:溫度對固化反應的速率有著重大的影響;盡管反應中的溫升也對溫度有作用,但來自於(yu) UV燈管的輻射(radiant
IR)才是表麵熱量的根本源頭(不是從(cong) 周圍的空氣或大氣中傳(chuan) 輸的熱量)。過大的溫度升高是影響固化過程的重要限製因素之一。
光學厚度塗層和油墨
由於(yu) 不透明度或色彩強度是我們(men) 需要的特性這一事實,油墨和顏料塗層提出了特殊的問題。粘合劑通常也提供相對厚的薄膜。不同於(yu) 一個(ge) 薄膜的物理厚度,它的光學厚度是非常重要的。當光能穿進或穿過一種材料時,它的減少是由Beer–Lambert來描述的–在薄膜的上層沒有被吸收也沒有被反射的光能將穿送並到達薄膜的底層。
光譜吸收性的意義(yi)
物質的吸收性隨波長的不同而不同。很顯然,短的UV波長(200~300nm)會(hui) 在表麵被吸收而根本達不到底層。一般地說,薄膜的厚度是被限製的,對於(yu) 基質,粘合力才是應具有的首要特性。即使是光可觸發劑也會(hui) 吸收它所敏感的波長能量,從(cong) 而阻礙該波長到達深層的光可觸發分子。一種光可觸發劑對於(yu) 清漆塗層適用,但對於(yu) 油墨也許並不是合適的選擇。對於(yu) 油墨,對應於(yu) 較長波長的光觸發劑才是較好的選擇。除物理厚度外,光譜吸收性的另一個(ge) 作用是光學厚度。一個(ge) 薄膜不可能在一種波長下其光學厚度是厚的,而在另一種波長下是薄的。即使清漆塗層短波長(200~300nm)下的光學厚度也是傾(qing) 向於(yu) 較厚的。
當被固化的產(chan) 品在UV可固化材料之上包含一層“透明”材料時,其吸收性便阻礙了光能。這是層壓法、透鏡粘合、藥品裝配,當然,還有DVD粘合,所常用的。了解“透明”材料的光譜傳(chuan) 播特性,以選擇穿過它們(men) 進行固化的最有效的光譜是很重要的。一般情況下,長波長UV燈的選用,結合長波長的光觸發劑,是通過象PC這樣的材料進行成功固化的關(guan) 鍵。
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