摘è¦ï¼šè®¾è®¡äº†UV柔å°æ²¹å¢¨çš„é…方,选用了3ç§å…‰å¼•å‘å‰‚åˆ¶å¤‡æ²¹å¢¨æ ·å“ï¼Œæµ‹è¯•äº†æ²¹å¢¨æ ·å“çš„å›ºåŒ–é€Ÿåº¦ã€‚ç ”ç©¶ç»“æžœè¡¨æ˜Žï¼Œä¸åŒçš„光引å‘剂åŠå…¶ç”¨é‡å¯¹æ²¹å¢¨å›ºåŒ–速度有较大影å“,3ç§å…‰å¼•å‘剂ä¸ï¼Œä½¿ç”¨907制备的油墨固化速度最快。采用é…æ–¹å®žéªŒçš„æ–¹æ³•ç ”ç©¶äº†å¤åˆå…‰å¼•å‘剂对油墨固化速度的影å“,测试结果显示其固化速度低于使用å•ä¸€å…‰å¼•å‘剂907çš„å›ºåŒ–é€Ÿåº¦ã€‚æ²¹å¢¨æ ·å“ä¸å¼•å‘剂907çš„å«é‡ä¸º8%(è´¨é‡åˆ†æ•°)时固化速度最快。
  关键è¯ï¼šUV柔å°æ²¹å¢¨ï¼›å…‰å¼•å‘剂;固化速率
  ä¸å›¾åˆ†ç±»å·ï¼šTS802.3ï¼›TS807æ–‡çŒ®æ ‡è¯†ç :Aæ–‡ç« ç¼–å·ï¼š1001-3563(2008)12-0064-02
  éšç€æŸ”å°ä»¥åŠUV固化技术的迅速å‘展,UV柔å°æ²¹å¢¨ç›¸æ¯”è¾ƒäºŽä¼ ç»Ÿçš„æ°´æ€§å’Œæº¶å‰‚åž‹æŸ”å°æ²¹å¢¨ï¼Œåœ¨æ“作性ã€å°åˆ·å“è´¨ã€å›ºåŒ–速度ã€çŽ¯å¢ƒä¿æŠ¤ç‰ä¼—多方é¢æœ‰ç€æ˜Žæ˜¾çš„优势[1]。固化速度是UV油墨的一个é‡è¦æ€§èƒ½ï¼Œç›´æŽ¥å½±å“å°åˆ·é€Ÿåº¦[2]。UV柔å°æ²¹å¢¨ç”±UVå•ä½“(活性稀释剂)ã€é¢„èšç‰©ã€å…‰å¼•å‘剂ã€é¢œæ–™ä»¥åŠå…¶å®ƒåŠ©å‰‚组æˆï¼Œå…¶ä¸å…‰å¼•å‘剂对体系的固化速度影å“很大,它通过紫外光线的特定波长,激å‘并分解产生自由基,引å‘èšåˆå应,直接影å“到预èšç‰©å’Œå•ä½“能å¦å¿«é€Ÿäº¤è”固化[3-4]ã€‚å› æ¤ï¼Œé€‰æ‹©åˆé€‚的光引å‘剂是设计UV柔å°æ²¹å¢¨é…方的é‡è¦çŽ¯èŠ‚。
  本论文通过选用5ç§å…‰å¼•å‘剂制备油墨,测试其固化速度,分别探讨光引å‘剂对UV柔å°æ²¹å¢¨å›ºåŒ–速度的影å“,选用3ç§å›ºåŒ–速度快的光引å‘剂进行å¤é…,通过é…方试验的方法确定了å¤åˆå…‰å¼•å‘剂的最优比例;改å˜å…‰å¼•å‘剂的å«é‡åˆ¶å¤‡UV柔å°æ²¹å¢¨ï¼Œæµ‹è¯•äº†æ²¹å¢¨çš„固化速度,å¯ä»¥å¾—到最佳的光引å‘剂å«é‡ã€‚
  1实验
  1.1原ææ–™
ã€€ã€€ç ”ç£¨é¢„èšç‰©ï¼šä¸™çƒ¯é…¸é…¯ç±»é¢„èšç‰©6311-100ï¼›æˆè†œé¢„èšç‰©ï¼šä¸™çƒ¯é…¸é…¯ç±»é¢„èšç‰©6325-100,EB450ï¼›å•ä½“:丙烯酸2-乙氧乙氧基乙酯(EOEOEA)ã€æ–°æˆŠäºŒé†‡äºŒä¹™æ°§åŸºåŒä¸™çƒ¯é…¸é…¯(NPGDA)和三丙烯酸酯(TMPTA);颜料:四色版å®çº¢ï¼ŒCiba;光引å‘剂:2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)å’Œ2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)ï¼›1-羟基-环已基-苯基甲酮(184)ï¼›2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-å—啉基-1-丙酮(907)ï¼›2-异丙基硫æ‚蒽酮(ITX);分散剂:192。
  1.2仪器设备
  BM-T型篮å¼ç ‚磨机;JJ-1型精密增力电动æ…拌器;紫外光固化机,美国FUSION。
  1.3æ ·å“制备åŠæ€§èƒ½æµ‹è¯•
  按照色浆åŠæ²¹å¢¨é…方用天平定é‡ç§°å–原料,混åˆå‡åŒ€ï¼Œç„¶åŽç”¨BM-T型篮å¼ç ‚ç£¨æœºè¿›è¡Œç ”ç£¨æ¥åˆ¶å¤‡UV柔å°æ²¹å¢¨è‰²æµ†åŠæ²¹å¢¨æ ·å“,其ä¸ï¼Œè‰²æµ†é…方为颜料∶预èšç‰©âˆ¶å•ä½“∶分散剂=25(è´¨é‡åˆ†æ•°ï¼Œä¸‹åŒ)∶16.7∶56.3∶2。é…好的色浆与æˆè†œé¢„èšç‰©ã€è°ƒç¨€å•ä½“以åŠå…‰å¼•å‘剂å†ä»¥ä¸€å®šçš„比例混åˆï¼Œåˆ¶å¤‡æ²¹å¢¨æ ·å“。分别探讨å•ä¸€å…‰å¼•å‘剂对UVå“红柔å°æ²¹å¢¨å›ºåŒ–速度的影å“ï¼›å†åˆ†åˆ«é€‰ç”¨3ç§å›ºåŒ–速度快的光引å‘剂进行å¤é…,通过é…方试验的方法确定了å¤åˆå…‰å¼•å‘剂的最优比例。本实验通过测试在一定功率的紫外ç¯çš„照射æ¡ä»¶ä¸‹æ ·å“的临界固化速度æ¥è€ƒå¯Ÿå…‰å¼•å‘剂对油墨固化速度的影å“。
  2结果与讨论
  2.1ä¸åŒå…‰å¼•å‘剂对UV柔å°æ²¹å¢¨å›ºåŒ–速度的影å“
  以å“红为例,分别用光引å‘剂TPOã€184ã€907ã€1173ã€ITX(在油墨ä¸æ‰€å 的比例为6%(è´¨é‡åˆ†æ•°ï¼ŒåŽåŒ))æ¥åˆ¶å¤‡æ²¹å¢¨ï¼Œå¹¶æµ‹è¯•æ‰€åˆ¶å¤‡æ²¹å¢¨çš„固化速度,测试结果è§å›¾1。
图1
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  从图1ä¸å¯ä»¥çœ‹å‡ºç”¨TPOã€907å’ŒITX制备的油墨的固化速度都比较快,其ä¸ç”¨907制备的油墨的固化速度相对最快。这主è¦æ˜¯ç”±äºŽé¢œæ–™çš„紫外光光谱å¸æ”¶æ›²çº¿ä¸Žå…‰å¼•å‘剂紫外光光谱å¸æ”¶æ›²çº¿æœ‰ç€å¯†åˆ‡çš„关系,ç»è¿‡å®žéªŒæµ‹å¾—大多数颜料在其å¸æ”¶ç´«å¤–光光谱上都å˜åœ¨å¸æ”¶å…‰è¾ƒå¼±çš„部分,这被称之为颜料的“光谱窗å£â€[5]。充分利用这些é€å…‰çª—å£ï¼Œé€‰æ‹©å’Œè¯¥çª—å£åŒ¹é…的光引å‘剂是æ高UV柔å°æ²¹å¢¨å›ºåŒ–速度的关键。光引å‘剂的å¸æ”¶å³°åœ¨æœ‰æ•ˆèŒƒå›´å†…越多,其对紫外光的æ•èŽ·èƒ½åŠ›ç›¸å¯¹è¾ƒå¼º[6]。å¦å¤–,由于光引å‘剂å‘挥效应的å‰æ是å¯ä»¥å¸æ”¶å…‰èƒ½[7]ï¼Œå› æ¤ï¼Œå…‰å¼•å‘剂与UVå…‰æºçš„è¾å°„谱带是å¦åŒ¹é…也直接影å“到固化å应的快慢。UVå…‰æºDç¯çš„è¾å°„峰在250nmã€310nmã€380nm附近。 [next]
图2
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  从图2å“红颜料的光谱å¸æ”¶æ›²çº¿ä¸Šå¯ä»¥çœ‹å‡ºï¼Œå…¶å¸æ”¶ç´«å¤–线较弱的区域在265nmã€300~310nmã€350~360nm附近,å³åœ¨æ¤å¤„å“红颜料对紫外光的å¸æ”¶è¾ƒå¼±ã€‚光引å‘剂907在å“红颜料的é€å…‰çª—å£å¤„å˜åœ¨å¸æ”¶å³°ä¸º310nm,åˆå› 为æ¤å¤„æ£å¥½æ˜¯åœ¨å…‰æºè¾å°„的主波峰附近,所以其固化速度最快。光引å‘剂ITX在å“红颜料的é€å…‰çª—å£265nm附近有å¸æ”¶å³°255nm,并且其å¦ä¸€ä¸ªå¸æ”¶å³°380nm在光æºè¾å°„çš„ä¸»æ³¢å³°é™„è¿‘ï¼Œå› æ¤ï¼Œå…¶å›ºåŒ–速度较快。而光引å‘剂TPO在å“红颜料的é€å…‰çª—å£265nmå’Œ300nm附近也都有å¸æ”¶å³°ï¼Œåˆ†åˆ«ä¸º269nmå’Œ298nm,并且它的å¸æ”¶å³°æ¯”较多,æ•æ‰ç´«å¤–光的机会比较多,在其å¸æ”¶å³°379nm处与光æºè¾å°„主波长380nmé™„è¿‘ç›¸å¯¹åº”ã€‚å› æ¤ï¼Œå…‰å¼•å‘剂TPO的固化速度也较快。
  光引å‘剂1173ã€184虽然在é€å…‰çª—å£é™„近也有å¸æ”¶å³°ï¼Œä½†æ˜¯å¯èƒ½ç”±äºŽè‡ªèº«çš„引å‘效率ä¸é«˜ï¼Œæ‰€ä»¥å›ºåŒ–率比较低。
  2.2å¤åˆå…‰å¼•å‘剂对UV柔å°æ²¹å¢¨å›ºåŒ–速度的影å“
  利用é…方试验设计å¤åˆå…‰å¼•å‘剂é…方,采用3组分å•çº¯å½¢é‡å¿ƒè®¾è®¡[8]。设X1ã€X2ã€X3分别表示TPOã€ITXã€9073ç§å…‰å¼•å‘剂在å¤é…光引å‘剂é…æ–¹ä¸æ‰€å 的比例。由于采用é…方试验ä¸çš„å•çº¯å½¢é‡å¿ƒè®¾è®¡(m=3),共有7ç§å¤é…光引å‘剂é…方,è§è¡¨1。
è§è¡¨1
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  按æ¤é…方制备油墨,并测试所制备油墨的固化率,è§è¡¨1。由于m=3,所以回归方程的形å¼å¦‚下:
y=b1x1+b2x2+b3x3+b12x1x2+b13x1x3+b23x2x3+b123x1x2x3
  将表1ä¸çš„æ•°æ®ä»£å…¥å…¬å¼ï¼Œå…¶ä¸ï¼Œy为固化率,å¯å¾—7个方程,è”ç«‹è¿™7个方程就å¯ä»¥ç®—出回归方程的7ä¸ªå›žå½’ç³»æ•°ï¼Œä»Žè€Œå¾—åˆ°å®žéªŒæŒ‡æ ‡å›ºåŒ–é€Ÿåº¦y与å˜é‡ä¹‹é—´çš„回归方程为:y=25x1+30x2+35x3-20x1x2-23x1x3-27x2x3+20x1x2x3
  由回归方程得出的值越大,说明按æ¤é…方所得的油墨综åˆæ€§èƒ½è¶Šå¥½ï¼Œé€šè¿‡è§„划求解å¯ä»¥å¾—出,当X1=0,X2=0,X3=1时,回归方程å¯å¾—到最大æžå€¼ä¸º36。通过试验åŠæ•°æ®åˆ†æžå¾—知,光引å‘剂TPOã€907ã€184å¤åˆåŽæ²¡æœ‰å•ä¸€ä½¿ç”¨å…‰å¼•å‘剂907的固化效果好。
  2.3光引å‘剂å«é‡å¯¹UV柔å°æ²¹å¢¨å›ºåŒ–速度的影å“
  采用光引å‘剂907,改å˜å…¶å«é‡(è´¨é‡åˆ†æ•°ï¼ŒåŽåŒ)制备UV柔å°å“红油墨,测试所制备油墨的固化速度,结果è§å›¾3。
图3
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  从图3å¯ä»¥å¾—出,éšç€å…‰å¼•å‘剂å«é‡çš„å¢žåŠ ï¼Œæ²¹å¢¨çš„å›ºåŒ–é€Ÿåº¦ä¹Ÿéšä¹‹å¢žåŠ ï¼Œä½†å¢žåŠ åˆ°ä¸€å®šå«é‡åŽï¼Œå›ºåŒ–速度ä¸ä¼šç»§ç»ä¸Šå‡ï¼Œå而有所下é™ã€‚这是由于光引å‘剂å«é‡ä½Žæ—¶ï¼Œåœ¨å…‰çš„è¾å°„下åªèƒ½äº§ç”Ÿå°‘é‡è‡ªç”±åŸºï¼Œå¹¶æœ‰éƒ¨åˆ†è¢«æ°§æ‰€æ¶ˆè€—,很难å‘生固化å应。当光引å‘剂å«é‡å¢žåŠ 时,其å¸æ”¶è¾å°„èƒ½äº§ç”Ÿçš„è‡ªç”±åŸºå°±ä¼šå¢žåŠ ï¼Œå¼•å‘å•ä½“和预èšç‰©å‘生交è”ååº”ï¼Œé€Ÿåº¦åŠ å¿«ã€‚ä½†æ˜¯ï¼Œå½“å…‰å¼•å‘剂å«é‡è¿‡é«˜æ—¶ï¼Œå…¶äº§ç”Ÿçš„自由基会过é‡ï¼Œå°†å¢žåŠ 自由基相互碰撞结åˆçš„机率,真æ£å¼•å‘å•ä½“和预èšç‰©å‘生交è”å应的自由基会å‡å°‘,故而固化速度é™ä½Žã€‚所以,ä¸æ˜¯å…‰å¼•å‘剂å«é‡è¶Šé«˜å›ºåŒ–速度越快。对于本实验ä¸çš„å“红油墨,当光引å‘剂907çš„å«é‡ä¸º8%时,å¯ä»¥å¾—到最快的固化速度。
  3结è¯
  1)用å•ä¸€å…‰å¼•å‘剂907ã€ITXã€TPO制备的UV柔å°æ²¹å¢¨çš„固化速度较快,其ä¸907的固化速度最快。
  2)æ ¹æ®é…方试验,用å•ä¸€å…‰å¼•å‘剂907比å¤åˆå…‰å¼•å‘剂907ã€ITXã€TPO制备的UV柔å°æ²¹å¢¨çš„固化速度快。
  3)油墨的固化速度éšç€å…‰å¼•å‘剂å«é‡çš„å¢žåŠ è€Œå¢žåŠ ï¼Œä½†å½“å…‰å¼•å‘剂å«é‡å¢žåŠ 到æŸä¸€å®šå€¼åŽï¼Œå›ºåŒ–速度å而会éšç€å…‰å¼•å‘剂å«é‡çš„继ç»å¢žåŠ 而æˆä¸‹é™è¶‹åŠ¿ï¼Œå› æ¤ï¼Œå…‰å¼•å‘剂å«é‡å¹¶ä¸æ˜¯è¶Šå¤šè¶Šå¥½ã€‚对于UV柔å°å“红油墨,当光引å‘剂907çš„å«é‡ä¸º8%时,å¯ä»¥å¾—到最快的固化速度。
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  作者:éå…ˆç¦ã€é»„è““é’ã€å¼ 婉ã€å¼ 敬æ‰