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高光強——對付氧阻聚的秘密武器
絕大多數(shù)UV光固化工藝是在空氣環(huán)境中按自由基聚合機理進行的，氧分子對自由基聚合有不容忽視的阻聚作用，在空氣中，當要固化具有大表面/體積比的材料時，氧阻聚可以說是一個BOSS級的“敵人”。
氧分子的阻聚作用體現(xiàn)在兩個方面：
其一，氧可以做猝滅劑，使帶有自由基的光引發(fā)劑猝滅，氧分子被激發(fā)至活潑的單線態(tài)，光引發(fā)劑從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)，阻礙活性自由基的產(chǎn)生。
其二，氧分子本質(zhì)上是雙自由基，因此對光引發(fā)過程中產(chǎn)生的活性自由基有較強的加成活性，形成對乙烯基單體無加成活性的過氧自由基，對聚合過程的阻礙作用顯著。相對體系中較易消耗的原溶解的氧分子而言，自外界不斷擴散至涂層內(nèi)部的氧才是阻礙聚合的主要原因。氧阻聚易發(fā)生在涂層的淺表面或整個較薄涂層內(nèi)，因為氧分子在這些區(qū)域環(huán)境中的擴散更容易些。
因此，抗氧阻聚性能較差的光固化配方在UV固化后，仍會發(fā)生涂層表面不干爽、發(fā)黏、不耐刮傷、容易磨損等問題，甚至出現(xiàn)內(nèi)部固化但表層不固化的情況。
對付氧阻聚，可以通過物理或者化學方法，比如增加自由基的濃度，我們手頭有幾個“武器”可以選用：
1.選用高強度紫外光，這樣使單位面積上的光引發(fā)劑將同時大量分解，瞬間產(chǎn)生大量活性自由基，活性自由基可對單體加成，也可與氧分子反應(yīng)。引發(fā)聚合的速率增加了，涂層粘度將迅速增加，外界氧分子向高粘度體系的擴散將大大受阻。
2.提高光引發(fā)劑的用量，但當光引發(fā)劑過量時，涂層表面含有過量的光引發(fā)劑阻礙了涂層底部光引發(fā)劑對光的吸收，因此增加過量的光引發(fā)劑可能會適得其反。
3.使用化學品與過氧自由基反應(yīng)，例如叔胺、硫醇、磷類化合物等。
4.減少涂層表面與氧氣的接觸，如固化室中使用惰性氣體（如氮氣）；或涂料中添加一些蠟，固化時蠟會遷移表面阻礙氧進入涂層內(nèi)部；或使用阻擋膜。
在配方不變的情況下，高光強是比較稱手的克服氧阻聚的“武器”。
所以，遇上氧阻聚這個“大BOSS”時不要慌，拿起我們的秘密武器——高光強，來獲得的固化效果吧！