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介紹
由于UV涂料的的優點:初始固化速度可以在幾秒內、環境友好(少量VOC)、基本無溶劑,在許多工業中,UV可固化涂料已經逐步替代溶劑基涂料。并且,UV涂料具有耐染色、耐磨損和耐溶劑等出色的物理性質。
本文中,我們利用CURINSCAN Classic測量UV涂料的固化過程。
測試原理
CURINSCAN Classic使用光學方法執行納米遷移率分析(Nanoscale Mobility Analysis-NMA)并測量顆粒(聚合物,聚集體,顏料…)布朗運動。儀器結構如下圖所示。
散斑圖像的波動速度與散射體的運動直接相關,因此與材料的粘彈性性質直接相關。對散斑圖像的波動速度分析,可以確定一個特征頻率,流動性因子Fluidity Factor (FF)。FF值越高,散斑圖像變化越快,對應于液體樣品(粒子快速運動)。相應的,低FF值表示散斑圖像的慢速變化,代表類固體行為。 例如,圖2顯示了涂料干燥過程中顆粒布朗運動速度與對應的FF值。溶劑中粒子運動速度較快,FF值較高;當隨著干燥過程顆粒布朗運動速度降低,響應的FF值會隨之下降。 因此,CURINSCAN可以精確地監測薄膜的形成和涂層的干燥動力學,并獲取特征時間點。利用這個技術,我們可以準確的判斷一個涂膜的干燥/固化程度。 實驗方法 CurinScan經典的開放式結構可以搭配任何“點型”紫外線燈和監測紫外線固化。紫外線斑可根據需要的實驗條件進行調整。CurinScan經典配備了一個帶通濾波器,因此紫外線既不干擾也不改變 儀器的信號。 ? CurinScan波長:655nm ? CurinScan濾光帶:650-660 nm ? 紫外燈波長:365 nm ? 紫外燈濾光帶:280-400 nm ? 紫外燈到樣品的距離:5厘米 涂膜厚度100微米,基材為玻璃,在干燥過程中使用350mW/cm2的紫外功率照射涂層3次。 結果與討論 圖4顯示了UV涂料的流動性因子FF隨時間的變化。 從上圖可以識別出3個干燥階段。在14s之前,未照亮涂層前,信號基本沒有變化。隨著每次照亮,流動性因子快速下降,意味著樣品每次被照射時發生高度聚合。每次照射時,由于涂層溫度短暫升高,流動性因子會升高。 結論 CURINSCAN是一種原位、無侵入、簡便的方法,可以幫助涂料的快速研發,主要應用包括: 1. 確定固化方案:時間、功率 2. 監測固化動力學:確定固化步驟 3. 開發配方和重新配方:無溶劑,生物相容性…


