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氧阻聚对 UV 固化过程危害很大,几乎所有的辐射固化反应都会受到空气中氧的影响。
光引发剂产生的自由基 R·与 O₂的反应速率常数是它与单体的 10000—100000 倍,少量的氧也可能导致自由基光引发剂的失效,当体系与外界相通时, 随着体系内部氧的消耗,空气中的氧气还会通过扩散作用进入涂层内部,不断地起着阻聚效果。
这个过程通常会使固化材料出现表里不一的状况,即涂层里面的氧气浓度低,先固化、表层氧气浓度高,照射很长时间仍未固化而发粘。此外氧气还会导致表层出现大量类似于碳基、羟基、过氧基的不稳定结构,从而出现黄变、针孔等问题,影响材料性能。
从能量角度来讲,由于氧阻聚的影响,表层固化耗能更高,例如:在清漆体系中同样是固化 1 微米的厚度,表层和相距 5 微米的里层能耗相差 20 倍。
氧阻聚的存在影响了材料的性能、延长了固化时间、加大了能量的损耗。为了能找到解决氧阻聚的办法,就必须从其阻聚机理开始研究。
通常氧阻聚主要包括三种方式:(1)淬灭,(2)清除,(3)氧化。