放射生物物理与靶材料工艺学7、辐射固化.ppt

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;第一节涂料的辐射固化

涂料是一种用于涂装物体外表可形成保护膜的物质。;一、涂料的分类;〔四〕按涂料涂层状态分类

平涂涂料、砂壁状涂料、含石英砂的装饰涂料、仿石涂料等

〔五〕按涂料的特殊性能分类

建筑涂料、防腐涂料、汽车涂料、防腐涂料、防锈涂料、防水涂料、保湿涂料、弹性涂料等

一般过程：

涂料涂布后稀释剂逐渐挥发掉，而不挥发成分固化成膜。;成膜物质;颜料;溶剂和助剂;不含颜料的透明涂料称为清漆；含有颜料的不透明涂料称为色漆〔如磁漆、调和漆、底漆〕；加有大量体质颜料的稠厚浆状涂料称为腻子。无挥发性稀释剂的涂料称为无溶剂涂料；呈粉末状的称粉末涂料；以有机溶剂作为稀释剂的称溶剂型涂料；以水作为稀释剂的那么称为水性涂料。;常见涂料;涂料成膜固化机理

物理固化：〔非转化性质的固化〕，成膜物质的分子量在物理固化前后无变化，这种膜性物再遇溶剂时会再被溶解；

化学交联固化：涂料中的成膜物质分子发生化学交联反响而转化成新的膜性物，分子量增加，化学交联可以是涂料中物质间的交联，也可在常温下通过与空气中氧的作用发生交联反响，固化后不易再溶解。;一些涂料的辐射固化是借助紫外光〔UV〕、γ射线、电子束〔EB〕超声或激光等辐射能源，在常温下引发特殊配制的各种液体组分迅速转化为固体的过程。;1968年Bayer研发了第一代光固化木器涂料〔UVCC〕，全球年增长率保持10～15％。

欧、美、日三地UVCC产量占全球UVCC

市场95％的份额。

全球涂料市场，UVCC占其它涂料产品份

额为15％，预计到2021年到达30％。

;我国于70年代开始研发UVCC；

80年代，开展缓慢；

90年代，得到快速的开展；

目前UVCC的产量年增长率为40～60％,是全球开展最快的地区。;一、辐射固化设备

〔一〕紫外光源

〔二〕EB固化设备或γ射线

紫外光源主要是汞蒸气灯。汞蒸气灯是内部注有金属汞的密封透明的石英管，石英管可有效地透过紫外光，由钨???成的电极位于两端，当电极间通过交流电时便触发电弧，汞的蒸发和汞原子与具有足够动能的电子撞击而电离或激发，激发的汞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。;汞蒸气灯可分为三种，即低压汞灯、中压汞灯和高压汞灯。

低压汞灯主要用于医疗消毒领域。

中压汞灯光谱中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，中压汞灯是油墨、涂料UV固化中使用最广泛的灯类。

高压汞灯适用于照相平版印刷。

紫外光源：缺点是穿透力差。;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。;辐射涂料固化：广义地说但凡由电磁辐射和

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。;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。

;

固化涂料成分：

反响性预聚物〔光敏树脂〕

活性稀释剂

光敏剂三个根本局部

添加剂：填料、颜料、流平剂、促进剂等。;〔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：保持游离基聚合反响的官能团，即含有可进行聚合的双键，带双键的齐聚物或预聚体。;〔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响。

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。;〔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，从而引发聚合反响的物质。;常用的光敏剂有二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、2-