UV固化

UV固化材料的物理性能實(shí)質(zhì)上是受用來(lái)固化它們的烘干系統(tǒng)的影響的。預(yù)期性能的獲得，不管是保護(hù)膠、油墨、還是粘合劑，將依賴于這些燈管的參數(shù)、設(shè)計(jì)和控制的方法。UV燈四個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)是：

1.UV輻射度(或密度)

2.光譜分布(波長(zhǎng))

3.輻射量(或UV能量)

4.紅外輻射。

相對(duì)于最大輻射度或輻射量，以及不同的UV光譜，油墨和保護(hù)膠將會(huì)展現(xiàn)出很大不同的特性。鑒別不同的UV燈管特性并使它們與可固化材料的光學(xué)特性相匹配的能力，擴(kuò)展了把UV固化作為一種快速、高效的生產(chǎn)過(guò)程的范圍。

有許多固化系統(tǒng)的光學(xué)和物理性能（除它本身的組成之外）影響固化效果，從而導(dǎo)致了UV固化材料外觀特性（performance）的不同。

被固化材料的特性一只UV燈管的效率，決定于發(fā)射光子進(jìn)入可固化材料以啟動(dòng)光可觸發(fā)分子的難易程度。UV固化決定于光子–分子的碰撞。光可觸發(fā)分子通過(guò)材料均勻地?cái)U(kuò)散，但光子卻不同。除UV光源的特質(zhì)外，被固化的薄膜還有光學(xué)及熱動(dòng)力學(xué)特性。它們與輻射能量互相作用，對(duì)固化的過(guò)程產(chǎn)生了重大影響。

光譜吸收率：能量是物質(zhì)在逐漸增加的厚度內(nèi)吸收進(jìn)波長(zhǎng)的作用。表面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(zhǎng)的不同而不同�？偟墓庾V吸收率包括所有來(lái)自于光觸發(fā)劑，單分子物質(zhì)，齊聚體以及添加劑包括顏料的影響作用。

反射和散射：相對(duì)與吸收，光能更多地是被物質(zhì)（或在物質(zhì)內(nèi)）改變方向；這一般是由于可固化材料中的基質(zhì)材料和/或色素引起的。這些因素減少了到達(dá)深層的UV能量，但卻改進(jìn)了在反應(yīng)之處的固化效率。

光學(xué)密度：與吸收相似，它由“不透明度”和薄膜的厚度兩個(gè)因素構(gòu)成；包括吸收和散射的光稀釋作用；用一個(gè)單獨(dú)的數(shù)字來(lái)表示，而不是作為光譜的分布。

擴(kuò)散性：一個(gè)熱動(dòng)力學(xué)特性包含特定的熱量，傳導(dǎo)性和密度；材料“擴(kuò)散”、接受熱量的能力；影響由表面驟然進(jìn)入的紅外能量而導(dǎo)致的薄膜和基質(zhì)的溫度的升高。

紅外吸收率：溫度對(duì)固化反應(yīng)的速率有著重大的影響；盡管反應(yīng)中的溫升也對(duì)溫度有作用，但來(lái)自于UV燈管的輻射（radiant

IR）才是表面熱量的根本源頭（不是從周圍的空氣或大氣中傳輸?shù)臒崃浚�。過(guò)大的溫度升高是影響固化過(guò)程的重要限制因素之一。

光學(xué)厚度涂層和油墨

由于不透明度或色彩強(qiáng)度是我們需要的特性這一事實(shí)，油墨和顏料涂層提出了特殊的問(wèn)題。粘合劑通常也提供相對(duì)厚的薄膜。不同于一個(gè)薄膜的物理厚度，它的光學(xué)厚度是非常重要的。當(dāng)光能穿進(jìn)或穿過(guò)一種材料時(shí)，它的減少是由Beer–Lambert來(lái)描述的–在薄膜的上層沒(méi)有被吸收也沒(méi)有被反射的光能將穿送并到達(dá)薄膜的底層。

光譜吸收性的意義

物質(zhì)的吸收性隨波長(zhǎng)的不同而不同。很顯然，短的UV波長(zhǎng)（200~300nm）會(huì)在表面被吸收而根本達(dá)不到底層。一般地說(shuō)，薄膜的厚度是被限制的，對(duì)于基質(zhì)，粘合力才是應(yīng)具有的首要特性。即使是光可觸發(fā)劑也會(huì)吸收它所敏感的波長(zhǎng)能量，從而阻礙該波長(zhǎng)到達(dá)深層的光可觸發(fā)分子。一種光可觸發(fā)劑對(duì)于清漆涂層適用，但對(duì)于油墨也許并不是合適的選擇。對(duì)于油墨，對(duì)應(yīng)于較長(zhǎng)波長(zhǎng)的光觸發(fā)劑才是較好的選擇。除物理厚度外，光譜吸收性的另一個(gè)作用是光學(xué)厚度。一個(gè)薄膜不可能在一種波長(zhǎng)下其光學(xué)厚度是厚的，而在另一種波長(zhǎng)下是薄的。即使清漆涂層短波長(zhǎng)（200~300nm）下的光學(xué)厚度也是傾向于較厚的。

當(dāng)被固化的產(chǎn)品在UV可固化材料之上包含一層“透明”材料時(shí)，其吸收性便阻礙了光能。這是層壓法、透鏡粘合、藥品裝配，當(dāng)然，還有DVD粘合，所常用的。了解“透明”材料的光譜傳播特性，以選擇穿過(guò)它們進(jìn)行固化的最有效的光譜是很重要的。一般情況下，長(zhǎng)波長(zhǎng)UV燈的選用，結(jié)合長(zhǎng)波長(zhǎng)的光觸發(fā)劑，是通過(guò)象PC這樣的材料進(jìn)行成功固化的關(guān)鍵。

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