如何抑制氧气阻塞?
快速回答: 在实际配方工作中,光引发剂筛选首先从光源和膜厚入手,然后在实际生产条件下检查黄变、附着力和固化完整性。
阻氧也叫抑氧。由于面层中氧浓度较高,氧抑制会导致下层已固化,表面仍未固化而发粘、不干。氧抑制不仅会延长固化时间,还可能影响固化表层的性能,如硬度、耐磨性、抗划伤性等。几乎所有传统光引发剂材料的固化反应都会受到氧气的影响。
解决氧阻聚集问题主要是从反应机理、反应速率、固化工艺改变三个方面来解决。
1. 改变反应机理:改进光引发剂体系,抑制表面氧阻聚现象,如配方粘度:在粘度较低的配方中,氧扩散的速率会更快,因此粘度较高的配方氧阻聚情况会减少。由于温度升高会降低体系的粘度,因此在较低温度下固化会减少氧阻塞现象。
2.改变反应速率:提高引发剂浓度或增加光照强度,因为氧阻塞是由于氧与自由基反应引起的,那么高浓度的光引发剂就可以产生更多的自由基,从而阻止氧的消耗,阻止氧向涂层的扩散,最终达到克服氧阻塞的效果。当然,自由基的生成速度与光引发剂的种类也有很大关系;可以选择改性固化树脂,然后添加耗氧单体或基团;在光固化体系中添加一种或多种氧清除剂,可以缓解氧阻塞效应。
3. 染料敏化剂:在某些颜料敏化剂(如 1,3-二苯基异苯并呋喃)的存在下,可生成具有光引发剂功能的产物(如 1,2-二苯甲酰苯),从而减轻氧阻断的作用。不过,这种方法会给配方带来一些颜色,因此使用受到限制。
4.改变固化工艺:惰性气体保护法;浮蜡法;层压法;强光照射法;分步照射法
但不同的应对方法各有利弊。
| 方法 | 优势 | 缺点 |
| 惰性气体保护 | 对产品性能无负面影响 | 昂贵;难以实施 |
| 浮蜡法 | 价格低廉 | 影响产品性能;完成迁移需要时间 |
| 涂层方法 | 当薄膜是产品的一部分时,它是一个很好的解决方案 | 材料成本和除膜 |
| 提高引发剂浓度 | 易于实施 | 残留物或副产品的增加会降低产品性能 |
| 强光照射法 | 对产品无负面影响 | 增加设备成本 |
| 硫醇 | 提高耐热性;减少吸水性;提高粘附性 | 难闻的气味 |
| 胺类 | 成本低廉;可提高粘附性 | 固化后出现黄变问题;对湿气敏感 |
| 乙醚 | 可大量使用 | 耐温性降低;可能降低防水性 |
光引发剂相关项目的实用选择路线
当技术买家或配方师筛选光引发剂时,最有用的决策框架通常是固化质量加上应用契合度:哪种包装能够可靠固化,保持可接受的外观,并且在实际工艺的灯光、膜厚和基材条件下仍然有效。
- 先将包装盒与灯匹配: 汞灯、紫外LED和可见光系统可能对同一种光引发剂的排序差异很大。
- 分别检查深度固化和表面固化: 表面感觉干涩的电影,内里可能仍然很虚弱。
- 平衡发黄与反应性: 最强的深度固化路线并非总是最佳的商业选择,如果颜色或迁移风险变得不可接受。
- 将最终公式作为基准: 颜料含量、单体包装和成膜厚度都会改变同一种引发剂的表观排名。
推荐的产品参考
- CHLUMINIT TPO-L: A strong low-yellowing reference for LED-oriented UV systems.
- CHLUMINIT 819: 当配方需要更强的吸收和更深层的固化支持时很有用。
- CHLUMINIT 184: A classic free-radical benchmark for fast surface cure in many UV systems.
买家和配方师的常见问题解答
为什么混合光引发剂组分如此常见?
因为一个产品可能能很好地控制发黄或灯具配合,而另一个产品可能改善固化深度或线速度性能,所以全面的配套方案通常比任何单一等级的产品都要好。
不完全固化是否总是需要通过增加引发剂来解决?
不一定。真正的限制可能是灯、薄膜厚度、颜料着色或其余的反应体系,而不是简单的剂量不足。