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UV深色涂料固化原理

2023-04-21

  颜料会吸收紫外线,特别是黑色、铁红色等颜料,怎么还有UV深色涂料也可以固化?如何选择适合的光引发剂

  这里先谈一个观念,不要绝对化的去理解科学和技术!而要多途径、多可能性的去探索科学和技术,这个问题的回答就可以受到启发。

  就像用一块木板挡住了一个粒子的去路,但这个粒子仍然可以在木板的另一侧出现,只是概率降低了。

  如α-胺基酮(α-amino ketone)类光引发剂就是一类反应活性很高的光引发剂,常与硫杂蒽酮类光引发剂配合,应用于有色体系的光固化,表现出优异的光引发性能。已经商品化的光引发剂有:

  907 [2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮] 为白色到浅褐色粉末,熔点70~75℃,在活性稀释剂中有较好的溶解度;λmax为232nm、307nm。907光解时产生对甲巯基苯甲酰自由基和吗啉异丙基自由基,都具有较高的引发活性。如下:

  在光固化有色体系中,907与硫杂蒽酮类光引发剂配合使用,有很高的光引发活性。由于有色体系中颜料对紫外光的吸收,使907光引发效率大大降低,但硫杂蒽酮类光引发剂的存在,它的吸收波长可达380~420nm,在360~405nm处有较高的摩尔消光系数,在有色体系中与颜料竞争吸光,从而激发至激发三线态,与907光引发剂发生能量转移,使907由基态跃迁到激发三线态,间接实现光引发剂907光敏化,而硫杂蒽酮类光引发剂变回基态。

  另外,907分子中有吗啉基为叔胺结构,它与夺氢型硫杂蒽酮类光引发剂形成激基复合物并发生电子转移,产生自由基引发聚合,在这双重作用下,呈现在有色体系的光固化时有很高的光引发活性。

  907光引发剂其光解产物为含硫化合物即对甲巯基苯甲醛,有明显臭味,使其应用受到限制。另外907也存在耐黄变性差,故不能用于光固化清漆和白漆中。

  369 [2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮] 是微黄色粉末,熔点110-114℃;λmax为233nm、324nm。369光解时有两种裂解方式:α裂解和β裂解,其中以α裂解为主。

  369光解后,α裂解产生的对吗啉基苯甲酰基自由基和胺烷基自由基都是活性高的自由基。369和907光引发剂一样,与硫杂蒽酮类光引发剂配合,在光固化有色体系中有很高的光引发活性,因此特别适用于光固化色漆和油墨。但369也存在黄变性,故不能在光固化清漆和白漆中使用。369分子中没有含硫结构,同时光解产物对吗啉基苯甲醛气味也较小。369因合成工艺较907复杂,价格也贵,在活性稀释剂中溶解性也比不上907,所以不如907的应用广泛。

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