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光固化是通過一定波長的紫外光(UV)照射,使液態的預聚物和單體瞬間聚合成固態的一種技術。光固化反應本質上是光引發的聚合、交聯反應。主要利用紫外光(主要波長為200~400nm)照射光敏樹脂或單體,使其分子內的光引發劑吸收光子能量,從而引發鏈式反應。這種反應通常是自由基聚合反應,能夠在極短的時間內(數秒至數十秒)完成材料的固化。固化后的涂層可以提供抗污、耐磨、耐化、耐候、高光澤及特殊光學性能等。
光固化原理主要分為2類:
1. 自由基固化——通過光引發劑生成自由基,引發丙烯酸酯類單體聚合。
2. 陽離子固化——通過光引發劑(陽離子型)生成強酸(如超強酸),催化環氧樹脂或乙烯基醚類單體開環聚合。
UV燈是光固化中重要的設備,目前常見的燈源類型有:汞燈,LED燈,準分子燈,鹵素燈,EB電子束等。每種燈都有不同的光譜范圍。
1.汞燈光譜范圍廣(250–450 nm),主峰365 nm、395 nm,適用于傳統UV固化。
2.LED燈單色性強(如365 nm、385 nm、395 nm),節能、壽命長(1萬小時以上)、無熱輻射,更加環保。
3.LED準分子燈針對短波段(如172nm、222nm、254nm),適用于膚感涂料、膚感油墨。