紫外固化材料基本情况介绍
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紫外固化材料是指在紫外光(UV)的照射下,具有化学活性的液体配方在基体表面实现快速固化形成的固态涂膜。紫外固化技术属于辐射固化技术的一种,也是一种主要的辐射固化方式,目前在所有的辐射固化材料中,紫外固化材料占比在90%左右。从产品归类看,紫外固化材料属于功能高分子材料之感光性高分子材料。从应用角度看,紫外固化实质上是一种表面加工技术。传统的表面加工技术通常采用热固化技术,即通过物理干燥的方法除去高分子溶液中的溶剂,得到硬化的涂膜。与之相比,紫外固化材料具有以下五个方面的突出优点:
(1)高效(Efficient)
紫外固化材料最大的特点就是固化速率快,一般在几秒到十几秒之间,最快的可在0.05s至0.1s的时间内固化。而传统的热固化技术固化时间很长,一般要几小时甚至几天时间,效率非常低,同时造成堆放半成品时占用空间较大。紫外固化材料是目前各种涂料、油墨、胶粘剂中固化速度最快的品种,满足了高科技制造大规模自动化流水线的生产要求,大大提高了生产效率。如紫外固化光纤光缆涂覆材料的出现促成了光纤企业向2000m/min以上的拉丝速度挺进,紫外固化胶印油墨的出现则推动了现代印刷业向400m/min的印刷速度挑战,提升了高科技制造企业的产品竞争力。
(2)适应性广(Enabling)
紫外固化材料可以适用于多种基材,如木材、纸张、塑料、金属、皮革、石材、玻璃、陶瓷等,尤其适用于一些热敏感材质,如塑料、纸张或者电子元器件等。这些材质在传统的热固化方式下很可能产生形变或者被损坏,而紫外固化材料的出现则避免了上述问题,具有广泛的基材适用性。
(3)节能(EnergySaving)
紫外固化材料在固化时只需要用于激发光引发剂的辐射能量,在常温下可以快速固化,而不像热固化那样需要加热基材、材料和周围的空间,还要蒸发掉大量的溶剂。所以它的能耗只有热固化的五分之一到十分之一左右,对能量的利用效率非常高。
(4)环境友好(Environmental-Friendly)
紫外固化材料在紫外光照射固化时,大部分成分参与交联聚合反应,形成膜层,成为交联结构的一部分,因此减少了对大气的污染,是环境友好型产品。而传统溶剂型涂料一般含有30%-70%甚至含量更高的惰性有机溶剂,在固化成膜的过程中,这些大量的溶剂会挥发进入到大气中造成污染,对环境形成威胁,对人类生活造成危害。
(5)经济(Economical)
紫外固化材料的应用提高了高科技制造企业的生产效率,具有显著的经济性:容易实现流水线生产,充分利用生产的规模效应;涂膜的各项性能有很大改善,大大提高了产品质量和商品价值;对空间占用少,并具有显著的节能环保优势。
正是基于以上特点,紫外固化技术被归纳为具有“5E”(Efficient、Enabling、EnergySaving、Environmental-Friendly、Economical)特点的工业技术,被誉为一项“面向21世纪的绿色工业新技术”,广泛应用于国民经济各部门,得到了快速的发展。
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