在固化过程中,偶联剂缩合形成交联点和粘接点。但是,这一缩合过程缺乏一个可控的触发机制。因此难以满足水凝胶漆的两个基本要求:长保质期和按需固化。图:PGPCs的合成与PGPCs水凝胶的力学性能。为此,研究人员将单体分子与光引发剂共聚,形成光引发剂接枝的聚合物链 (photoinitiator-grafted polymer chains, PGPCs)(图 A)。PGPCs是非交联的,可以以溶液、胶带和粉末等形式存在。它们可以通过粉刷、浸蘸、浇注、喷涂、旋涂和打印等方法,被应用于基底材料(图B)。
当前常用的UV LED主要集中在纳米,纳米和纳米。对于纳米虽然也可以得到相应的UV LED设备,但成本仍然很高。 对于厚涂层的固化,酰基磷氧化物, 特别是BAPO仍然是纳米LED效的光引发剂。 不过由于这些光引发剂在UVA和可见光区域的吸收较低,因此通常都会和在这些长波长有较好吸收的物质并用,从而得到更好的固化。II型的光引发剂,比如二苯甲酮衍生物或硫杂蒽酮衍生物都是比较合适的选择。 二酰基锗衍生物,如上图中号在LED下是很的光引发剂,比BAPO更向红相偏移。但这一类光引发剂成本很高,因此通常仅仅局限于材料中使用。
相反,具有较低辐照度的低能量固化体系会导致较低浓度的自由基和的氧阻聚。辐照度应在基材上进行测量,以确定传输的能量,因为传输的能量会随着灯到基材的距离减小。UV吸收率与波长呈相关性。相比长波长能量,UV固化材料对短波长能量(UVC)具有更高的吸光度(波长术语,参见图)。因此,短波长的能量不能穿透表面,而较长的波长能量(UVB和UVA)能够穿透更深的物质。 UVLED灯没有发出UVC波长, 由此涂层表面的氧阻聚增加。 然而, 通常会获得较为的固化效果。
然而在同等粘度下, 具有以下特征的配方将具有更好的表面固化效果(较少的氧阻聚):)增加酯官能基或双键交联密度;)、 胺、 硫醇和/或主成分中的其他特殊结构成分。如图所示, 由于自由基聚合过程中的猝灭和清除反应, 表面固化会产生氧阻聚。 终结果是更少的多聚体形成和或较低的分子量聚合物链。 在这两种情况下, 与氧气发生的反应可能会引起一系列后果, 包括涂层性能下降、 无法固化和涂层液体表面。正如上文所述, 通过采用目前的物理和化学方法可以减少氧阻聚并改善表面固化。此话题的总结如表所示。
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