紫外線老化涂層配方通常包含一種活性的預(yù)聚物和/或單體, 還包括少量的所謂光誘發(fā)劑。光誘發(fā)劑吸收特定波長的紫外線輻射, 利用該能量形成自由基。這些自由基具有誘發(fā)預(yù)聚物及/或單體的聚合功能。自由基聚合反應(yīng)的基本形式。
當一種預(yù)聚物和/或單體包含一個以上反應(yīng)基團時, 就可獲得交聯(lián)體系。在大多數(shù)紡織品應(yīng)用中, 保留織物的手感極為重要, 因此有必要使交聯(lián)密度不應(yīng)當太高。因此, 在涂層操作中,寧愿采用一個高分子量和僅兩個丙烯酸酷基團的試劑, 盡管此類配方的反應(yīng)性很低。
在紫外線老化時, 光誘發(fā)劑起著決定性作用, 因為光誘發(fā)劑必須誘發(fā)基本的老化反應(yīng)。光誘發(fā)劑吸收特定波長的紫外線, 這取決于光誘發(fā)劑化學(xué)結(jié)構(gòu), 光誘發(fā)劑使用該能量分裂自由基。增加光誘發(fā)劑濃度, 意味著產(chǎn)生更多自由基, 以較快速率完成聚合反應(yīng)。然而, 光誘發(fā)劑濃度太高, 可導(dǎo)致老化不夠充分的涂層, 因為在涂膜層的頂部吸收掉大部分特定紫外線輻射,只有極少或者沒有紫外線輻射到達底層。
對比了頂層(總涂層厚度1 %)和底層(總涂層厚度1 % )所吸收的紫外線輻射量與薄膜吸光度之間關(guān)系。底層達到zui高程度的老化的zui佳吸光度是0.43。知道了涂層厚度(d) 和特定波長時光誘發(fā)劑的消光系數(shù), 就可用下述方程計算出zui佳光誘發(fā)劑濃度(c ) :A 0.4 3為了獲得zui佳效果, 重要的是選擇一種能如同紫外線光源發(fā)射波長的能吸收這種輻射的光誘發(fā)劑。吸收率(%)IO0 r;拓450波長nm吸。
通常采用汞燈作輻射源, 汞燈發(fā)射光譜的峰值位于365nm 處, 所以光誘發(fā)劑光譜應(yīng)當與中壓汞燈的發(fā)射光譜相比擬的。
紫外線老化涂層機理
為了達到透明涂層老化可以接受地步, 只有高于300nm 的波長才是重要。通常, 預(yù)聚物, 和單體吸收了低于300nm 的所有輻射, 因此低于300nm 波長的紫外線輻射多數(shù)不能到達涂層底部。無疑, 低于300nm 波長的輻射可以為頂層所利用, 并且這種輻射通常對于良好的表面老化是至關(guān)重要的。因為氧會限制表面老化還引起粘性上升, 這一點就顯得特別合適。著色涂層體系, 尤其是在活性低的體系中,老化作用可引起一系列問題, 提出這一點也十分重要的。這與如下事實相關(guān): 許多顏料吸收可見光(顏料的外觀顏色的原因)及特定波長的紫外線輻射，在此種情況下, 紫外線輻射在涂層中傾向于穿透性差。涂層越厚, 顏料濃度越高,這種效應(yīng)變得更明顯。
在本文研究工作中, 特別著重于著色體系的老化。特別注重于評價老化度如何受下述六方面因素影響:
1、紫外輻射量
2、入射輻射強度
3、單側(cè)或雙側(cè)的輻照應(yīng)用
4、輻射源的發(fā)射光譜
5、光誘發(fā)劑體系的吸收光譜
6、顏料體系的吸收光譜
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