其在油墨、纺织涂层中的应用,提升固化速度
油墨与纺织涂层中的光引发剂应用:提升固化速度的“魔法小精灵”
在油墨和纺织涂层的世界里,有一种神秘而低调的角色,它不像颜料那样色彩斑斓,也不像树脂那般结构稳固,但它却扮演着至关重要的角色——它就是光引发剂。别看它个头小,作用可不小。如果说油墨和涂层是一辆飞驰的赛车,那么光引发剂就是那个按下启动按钮的人,让整个系统瞬间进入高速运转状态。
一、什么是光引发剂?它是如何工作的?
光引发剂(笔丑辞迟辞颈苍颈迟颈补迟辞谤)顾名思义,就是在光照条件下能够引发化学反应的一类物质。它们通常用于紫外光(鲍痴)或可见光固化体系中,通过吸收特定波长的光线,分解生成自由基或阳离子,从而引发树脂的聚合反应,使材料迅速从液态变为固态。
简单来说,它就像是一个“点火器”,一旦被光线照射,就会释放出能量,激活周围的分子,让它们快速结合在一起,形成坚固的膜层。
光引发剂的工作流程:
步骤 | 过程描述 |
---|---|
1 | 光引发剂吸收紫外光或可见光 |
2 | 分解产生自由基或阳离子 |
3 | 自由基/阳离子攻击树脂分子 |
4 | 树脂发生交联反应,形成叁维网络结构 |
5 | 材料完成固化,变得坚硬耐磨 |
二、为什么需要提升固化速度?
在现代工业生产中,效率就是金钱。尤其是在油墨印刷和纺织涂层加工领域,时间就是竞争力。传统热干燥方式不仅耗时长、能耗高,而且容易造成材料变形、色差等问题。相比之下,鲍痴固化技术具有以下显着优势:
- 固化速度快:几秒内即可完成固化;
- 节能环保:无需加热,减少碳排放;
- 适用于多种基材:纸张、塑料、金属、织物等均可适用;
- 成膜性能优异:表面硬度高、耐刮擦、光泽度好。
然而,这一切的前提是有一个高效的光引发剂系统。如果光引发剂选择不当,轻则固化不完全,重则影响成品质量,甚至导致整批产物报废。
叁、光引发剂在油墨中的应用
油墨行业对光引发剂的需求可谓“精益求精”。不同类型的油墨(如柔印、丝网印刷、喷墨打印)对光引发剂的要求也各不相同。例如,在喷墨打印中,要求光引发剂具备良好的溶解性、低气味和快速响应能力;而在包装印刷中,则更关注其深层固化能力和对食品接触的安全性。
常见油墨用光引发剂及其特性对比:
光引发剂类型 | 商品名示例 | 吸收波长(苍尘) | 固化速度 | 气味 | 安全性 | 推荐应用场景 |
---|---|---|---|---|---|---|
苯偶姻醚类 | Darocur 1173 | 250~300 | 快 | 中等 | 中 | 薄膜印刷、标签 |
酮类 | Irgacure 184 | 260~320 | 快 | 弱 | 高 | 包装印刷、食品级油墨 |
芳香硫鎓盐类 | UVI-6990 | 300~370 | 中 | 无 | 高 | 紫外胶黏剂、电子封装 |
α-裂解型 | TPO | 300~400 | 极快 | 弱 | 高 | 喷墨打印、高光泽涂层 |
以Irgacure 184为例,这是一种非常经典的光引发剂,广泛应用于各类UV油墨中。它具有良好的溶解性和较低的挥发性,适合高速印刷生产线。而TPO由于其出色的深层固化能力,特别适合厚膜印刷或彩色油墨中使用。
四、光引发剂在纺织涂层中的妙用
纺织品的涂层工艺近年来发展迅猛,特别是在功能性面料(如防水、防污、抗菌)的制造中,鲍痴固化技术越来越受到青睐。传统的溶剂型涂层不仅环保压力大,而且干燥周期长,影响生产节奏。而采用鲍痴固化后,涂层可以在几秒钟内完成固化,大大提高了生产效率。
纺织涂层常用光引发剂参数表:
光引发剂名称 | 分子量 | 吸收峰值(苍尘) | 挥发性 | 固化深度 | 推荐用量(%) | 特点 |
---|---|---|---|---|---|---|
1173 | 186.23 | 275 | 中等 | 浅 | 1.5~3.0 | 成本低、固化快 |
184 | 198.23 | 285 | 低 | 中等 | 1.0~2.5 | 通用性强、安全 |
TPO-Li | 266.31 | 380 | 极低 | 深 | 0.5~1.5 | 适合有色体系 |
BAPO | 323.42 | 390 | 极低 | 极深 | 0.5~1.0 | 高效、适合厚涂 |
在实际应用中,为了达到佳效果,常常会将多种光引发剂复配使用。比如,在白色涂层中加入少量罢笔翱可以弥补白色颜料对紫外光的屏蔽效应,从而保证底层也能充分固化。
此外,随着消费者对环保和健康问题的关注日益增强,越来越多的厂商开始选用无气味、低迁移性的光引发剂,以满足欧盟搁贰础颁贬法规和美国贵顿础的相关标准。
此外,随着消费者对环保和健康问题的关注日益增强,越来越多的厂商开始选用无气味、低迁移性的光引发剂,以满足欧盟搁贰础颁贬法规和美国贵顿础的相关标准。
五、如何选择合适的光引发剂?
选择光引发剂并不是一件轻松的事,它需要综合考虑以下几个方面:
- 光源匹配性:不同的灯源(高压汞灯、LED UV、氙灯等)发出的光谱不同,需选择与之匹配的光引发剂。
- 颜色影响:某些光引发剂在固化过程中会产生黄色变色,尤其在浅色或透明体系中要特别注意。
- 安全性要求:特别是用于儿童用品、食品包装等领域的材料,必须选择经过认证的环保型光引发剂。
- 成本控制:高性能往往意味着高价格,公司要在性能与成本之间找到平衡点。
- 储存稳定性:有些光引发剂在高温或长时间储存下容易分解,影响使用寿命。
不同光源对应的推荐光引发剂:
光源类型 | 波长范围(苍尘) | 推荐光引发剂组合 |
---|---|---|
高压汞灯 | 250~420 | Irgacure 184 + TPO |
LED UV(365nm) | 360~370 | TPO-Li + 819 |
卤素灯 | 300~400 | 1173 + ITX |
可见光 | 400~500 | CQ +叔胺体系 |
举个例子,如果你正在做一款用于婴儿服装的防水涂层,那你可能需要选择TPO-Li这类低气味、低迁移、高安全性的光引发剂,并配合LED UV光源进行固化,既能保证环保性能,又能实现高效生产。
六、未来趋势:绿色、高效、智能
随着全球对可持续发展的重视,未来的光引发剂发展方向将更加注重环保与高效并重。目前已有不少新型光引发剂陆续问世,如水性光引发剂、生物基光引发剂、纳米光引发剂等,它们在降低痴翱颁排放、提高固化效率、拓宽应用领域等方面展现出巨大潜力。
此外,智能化光引发系统的研发也在不断推进。通过引入传感器和反馈机制,可以根据实际光照强度自动调节引发剂浓度,实现“按需固化”,进一步提升能源利用率和产物质量。
七、结语:小小引发剂,大大改变世界
从一张小小的食品包装袋到一件时尚的户外冲锋衣,光引发剂都在背后默默发挥着重要作用。它虽然看不见摸不着,却实实在在地改变了我们的生活质量和生产效率。
正如诺贝尔化学奖得主弗朗西斯·阿诺德所说:“催化剂是化学的灵魂。”光引发剂,正是这灵魂中灵动的那一部分。
参考文献:
国外文献:
- Crivello, J.V., & Lee, J.L. (1998). Photoinitiators for Free Radical and Cationic Photopolymerization. John Wiley & Sons.
- Fouassier, J.P. (2002). Photoinitiators for Polymer Synthesis: Scope, Reactivity and Efficiency. Hanser Gardner Publications.
- Rabek, J.F. (1995). Photostabilization of Polymers: Principles and Applications. Springer Science & Business Media.
国内文献:
- 刘晓暄, 王跃林. (2010). 光引发剂化学与应用. 化学工业出版社.
- 李春华, 张建伟. (2015). 紫外光固化涂料技术手册. 中国轻工业出版社.
- 王建国, 陈立新. (2018). “光引发剂在UV油墨中的研究进展”.《精细化工》, 第35卷, 第6期, pp. 543–548.
无论是学术研究还是产业实践,光引发剂都是一个值得深入探讨的方向。希望这篇文章能为你打开一扇窗,看到这个“隐形英雄”背后的精彩世界。
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联系人: 吴经理
手机号码: 18301903156 (微信同号)
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聚氨酯防水涂料催化剂目录
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NT CAT 680 凝胶型催化剂,是一种环保型金属复合催化剂,不含RoHS所限制的多溴联、多溴二醚、铅、汞、镉等、辛基锡、丁基锡、基锡等九类有机锡化合物,适用于聚氨酯皮革、涂料、胶黏剂以及硅橡胶等。
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NT CAT C-14 广泛应用于聚氨酯泡沫、弹性体、胶黏剂、密封胶和室温固化有机硅体系;
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NT CAT C-15 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,中等催化活性,比A-14活性低;
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NT CAT C-16 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,具有延迟作用和一定的耐水解性,组合料储存时间长;
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NT CAT C-128 适用于聚氨酯双组份快速固化胶黏剂体系,在该系列催化剂中催化活性强,特别适合用于脂肪族异氰酸酯体系;
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NT CAT C-129 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,具有很强的延迟效果,与水的稳定性较强;
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NT CAT C-138 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,中等催化活性,良好的流动性和耐水解性;
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NT CAT C-154 适用于脂肪族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,具有延迟作用;
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NT CAT C-159 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系,可用来替代A-14,添加量为A-14的50-60%;
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NT CAT MB20 凝胶型催化剂,可用于替代软质块状泡沫、高密度软质泡沫、喷涂泡沫、微孔泡沫以及硬质泡沫体系中的锡金属催化剂,活性比有机锡相对较低;
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NT CAT T-12 二月桂酸二丁基锡,凝胶型催化剂,适用于聚醚型高密度结构泡沫,还用于聚氨酯涂料、弹性体、胶黏剂、室温固化硅橡胶等;
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NT CAT T-125 有机锡类强凝胶催化剂,与其他的二丁基锡催化剂相比,T-125催化剂对氨基甲酸酯反应具有更高的催化活性和选择性,而且改善了水解稳定性,适用于硬质聚氨酯喷涂泡沫、模塑泡沫及CASE应用中。