紫外线老化涂层配方通常包含一种活性的预聚物和/或单体, 还包括少量的所谓光诱发剂。光诱发剂吸收特定波长的紫外线辐射, 利用该能量形成自由基。这些自由基具有诱发预聚物及/或单体的聚合功能。自由基聚合反应的基本形式。
当一种预聚物和/或单体包含一个以上反应基团时, 就可获得交联体系。在大多数纺织品应用中, 保留织物的手感极为重要, 因此有必要使交联密度不应当太高。因此, 在涂层操作中,宁愿采用一个高分子量和仅两个丙烯酸酷基团的试剂, 尽管此类配方的反应性很低。
在紫外线老化时, 光诱发剂起着决定性作用, 因为光诱发剂必须诱发基本的老化反应。光诱发剂吸收特定波长的紫外线, 这取决于光诱发剂化学结构, 光诱发剂使用该能量分裂自由基。增加光诱发剂浓度, 意味着产生更多自由基, 以较快速率完成聚合反应。然而, 光诱发剂浓度太高, 可导致老化不够充分的涂层, 因为在涂膜层的顶部吸收掉大部分特定紫外线辐射,只有极少或者没有紫外线辐射到达底层。
对比了顶层(总涂层厚度1 %)和底层(总涂层厚度1 % )所吸收的紫外线辐射量与薄膜吸光度之间关系。底层达到zui高程度的老化的zui佳吸光度是0.43。知道了涂层厚度(d) 和特定波长时光诱发剂的消光系数, 就可用下述方程计算出zui佳光诱发剂浓度(c ) :A 0.4 3为了获得zui佳效果, 重要的是选择一种能如同紫外线光源发射波长的能吸收这种辐射的光诱发剂。吸收率(%)IO0 r;拓450波长nm吸。
通常采用汞灯作辐射源, 汞灯发射光谱的峰值位于365nm 处, 所以光诱发剂光谱应当与中压汞灯的发射光谱相比拟的。
紫外线老化涂层机理
为了达到透明涂层老化可以接受地步, 只有高于300nm 的波长才是重要。通常, 预聚物, 和单体吸收了低于300nm 的所有辐射, 因此低于300nm 波长的紫外线辐射多数不能到达涂层底部。无疑, 低于300nm 波长的辐射可以为顶层所利用, 并且这种辐射通常对于良好的表面老化是至关重要的。因为氧会限制表面老化还引起粘性上升, 这一点就显得特别合适。着色涂层体系, 尤其是在活性低的体系中,老化作用可引起一系列问题, 提出这一点也十分重要的。这与如下事实相关: 许多颜料吸收可见光(颜料的外观颜色的原因)及特定波长的紫外线辐射，在此种情况下, 紫外线辐射在涂层中倾向于穿透性差。涂层越厚, 颜料浓度越高,这种效应变得更明显。
在本文研究工作中, 特别着重于着色体系的老化。特别注重于评价老化度如何受下述六方面因素影响:
1、紫外辐射量
2、入射辐射强度
3、单侧或双侧的辐照应用
4、辐射源的发射光谱
5、光诱发剂体系的吸收光谱
6、颜料体系的吸收光谱
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