文档介绍：涂料的辐射固化
木塑复合材料的辐射固化
其它复合材料电子束固化
第七章辐射固化
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第一节涂料的辐射固化

涂料是一种用于涂装物体表面可形成保护膜的物过交流电时便触发电弧，***的蒸发和***原子与具有足够动能的电子撞击而电离或激发，激发的***原子可从较高的激发态向较低的激发态过渡而发出紫外光子。
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紫外线（Ultraviolet radiation 简称UV）区域，波长范围100～400nm。紫外线区域根据国际照明委员会（CIE）和国际电工委员会（IEC）可分为以下波长域：
UV-A：315～400nm（长波）
UV-B：280～315nm（中波）
UV-C：100～280nm （短波）

UV-V：390 nm 以上
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***蒸气灯可分为三种，即低压***灯、中压***灯和高压***灯。
低压***灯主要用于医疗消毒领域。
中压***灯光谱中365nm占较大份额，因为很多光引发剂体系在此光区内都有很强的吸收，中压***灯是油墨、涂料UV固化中使用最广泛的灯类。
高压***灯适用于照相平版印刷。
紫外光源：缺点是穿透力差。
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EB固化设备或γ射线

涂膜较薄（质量厚度约50g/m2），使用低能电子加速器即可满足固化的要求。
较厚涂层用高能电子加速器或γ射线照射。
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辐射涂料固化：广义地说凡是由电磁辐射和
高能粒子引发的涂料固化过程均可称之为辐
射固化。
辐射固化种类：紫外线（UV）固化和电子束
（EB）或γ射线固化。
如光敏漆也称光固化涂料，其涂层必须在一定波长的紫外线照射下才能固化，它属于辐射固化。
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特点：固化速度快、涂膜质量高、环境污染少、能量消耗低等。
紫外线固化在上光地板涂料、汽车油漆和木材清漆涂料固化上的广泛应用。
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固化涂料成分：
反应性预聚物（光敏树脂）
活性稀释剂
光敏剂三个基本部分
添加剂：填料、颜料、流平剂、促进剂等。
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（1）光敏预聚物（树脂）Prepolymer

种类：不饱和聚酯（应用最广）、丙烯酸改性聚氨酯、丙烯酸改性环氧树脂及胡麻油改性不饱和聚酯等。
要求：保持游离基聚合反应的官能团，即含有可进行聚合的双键，带双键的齐聚物或预聚体。
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（2）活性稀释剂（Solvent）

各种不饱和度或官能度的单体，其作用是降低涂料粘度，使之便于涂布，并在固化时参与交联反应。

品种：应用较广泛的的活性稀释剂是苯乙烯。
另丙烯酸酯类：丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等都可作为活性稀释剂。
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（3）光敏剂

光敏剂（Photosensitizer）是指一系列能吸收辐射能并将辐射能量转移给光引发剂的物质，光引发剂是一类接受辐射能后自身发生化学变化，分解为自由基或阳离子，从而引发聚合反应的物质。
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常用的光敏剂有二苯甲***、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、2-异丙基硫杂蒽***等，光敏剂的作用机理有三种：
①能量转移光敏剂接受UV光能后被激发，然后发生能量转移而产生能引发聚合反应的自由基。
②夺氢也叫光还原机理，经激发的光敏剂分子与含活泼氢供体之间作用而产生引发聚合反应的自由基。
③生成电荷转移复合物电子供体和电子受体在UV光照射下生成激发态的电荷转移复合物，由于高度极化而在适当条件下产生自由基。
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光引发剂（Photoinitiator）指吸收辐射能，经过化学变化产生具有引发聚合能力的活性中间物质，是任何UV固化体系都需要的主要成分。
光引发剂分为夺氢型和裂解型。夺氢型需要和含活泼氢的化合物（一般称助引发剂）相配合，通过夺氢反应形成自由基；裂解型受光激发后，分子内分解出自由基。
光引发剂和光敏剂有各自不同的作用机理，光引发剂受光激发后，会发生化学变化，分子内裂解为自由基，而光敏剂要与另一化合物发生能量转移，是双分子过程，是夺氢型的而本身又是非消耗的。
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举例：
光敏树脂与苯乙烯之间的共聚反应也是游离基聚合反应。当用紫外或γ照射光敏漆时，光敏剂吸收特定波长的光能，化学键被打断，解离生成活性游离基，起引发作用，使树脂与活泼稀释剂中的活性基团产生连锁反应，迅速交联成网状体型结构而固化成膜。
苯乙烯主要用于生产苯乙烯系列树脂及丁苯橡胶。
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