紫外線老化涂層配方通常包含一種活性的預聚物和/或單體, 還包括少量的所謂光誘發劑。光誘發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預聚物及/或單體的聚合功能。自由基聚合反應的基本形式。
當一種預聚物和/或單體包含一個以上反應基團時, 就可獲得交聯體系。在大多數紡織品應用中, 保留織物的手感極為重要, 因此有必要使交聯密度不應當太高。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性很低。
在紫外線老化時, 光誘發劑起著決定性作用, 因為光誘發劑必須誘發基本的老化反應。光誘發劑吸收特定波長的紫外線, 這取決于光誘發劑化學結構, 光誘發劑使用該能量分裂自由基。增加光誘發劑濃度, 意味著產生更多自由基, 以較快速率完成聚合反應。然而, 光誘發劑濃度太高, 可導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劑的消光系數, 就可用下述方程計算出zui佳光誘發劑濃度(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射波長的能吸收這種輻射的光誘發劑。吸收率(%)IO0 r;拓450波長nm吸。
通常采用汞燈作輻射源, 汞燈發射光譜的峰值位于365nm 處, 所以光誘發劑光譜應當與中壓汞燈的發射光譜相比擬的。
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: 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、單側或雙側的輻照應用
4、輻射源的發射光譜
5、光誘發劑體系的吸收光譜
6、顏料體系的吸收光譜
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