UV光固化分类

天然石材护理服务项目紫外（ＵＶ）光固化WELCOME TO NATURALSTONECARE 天然石材护理目前国外进行石材表面处理时，均采用热固化技术，然而另外的一种光固化技术是—项节能和清洁环保型技术，它节约能源，能耗仅为热固化的五分之一，不含溶剂对生态环境有保护作用，不会向大气排放毒气和二氧化碳，故此紫外(UV)固化被誉为“绿色技术”。

下边介绍一下(UV)固化技术：一、什么是(UV)固化技术它是指通过一定波长的紫外光照射，使液态的树脂高速聚合而成固态的一种光加工工艺。

光固化反应本质上是光引发的聚合、交联反应。

光固化涂料是光固化技术在工业上大规模成功应用的最早范例，也是目前光固化产业领域产销量最大的产品，规模远大于光固化油墨和光固化胶粘剂。

早期的光固化涂料主要应用于木器涂装，随着技术的不断发展和市场的开拓，光固化涂料所适用于的基材已由单一的木材扩展至纸张、各类塑料、金属、水泥制品、织物、皮革、石材(防护胶)等，外观也由最初的高光型，发展为亚光型、磨砂型(仿金属蚀刻)金属闪光型、珠光型、烫金型、纹理型等等。

适宜涂装方式包括淋涂、辊涂、喷涂、浸涂等。

美国最大的光源生产商FusionUVsytem公司总裁Harbourne曾以“无处不在的辐射固化技术”为题，列举了辐射固佑技术在经济和生活各方面的广泛应用。

(UV)技术已一步一步的渗透到传统商品的方方面面，使商品变得更美，使厂家更能获益。

二、(UV)固化配方的构成及材料的选择；任何一个光固化配方都包括以下三种主要组分：1.聚物(或称预聚物、齐聚物、树脂)，赋予防护剂以基本的物理化学性能。

2.单体，又称为活性稀释剂，主要用于调节防护胶系的粘度，但对固化速率和材料性能也有影响。

3.光引发剂，用于产生可引发聚合的自由基或离手。

下面结合石材行业特点，对上述光固化材料在实际应用中如何选择及所考虑的一些因素介绍如下：低聚物：是光固化产品中比例最大的组分之一，它和活性稀释剂一起往往占到整个配方质量的90%以上，是光固化配方的基体树脂，构成光固化产品的基本性能，而此性能基本上又决定了固化材料的主要性能。

UV固化固化涂料、胶粘剂及其研究进展应化1102班刘少政13摘要：UV固化涂料具有环境友好、经济、高效、节能和适应性广等优点。

随着对低聚物、活性稀释剂、光引发剂、助剂和颜填料等的深入研究及新产品的不断开发,液体型UV固化涂料正向传统涂料的各个应用领域迅速扩展。

文章简要概述了溶剂型UV固化涂料主要成分的研究进展。

关键词：UV固化涂料;低聚物;活性单体;光引发剂20世纪60年代西德拜尔公司对不饱和聚酯树脂与安息香醚体系的紫外光固化行为进行了研究,并于1968年推出了商品化产品,即所谓/芬斯吉达尔-UV-100商品.非常适于木器表面涂装,带给世界涂料和木器涂饰界以极大的震动.1972年美国Sun化学公司、immont公司开发了丙烯酸系列光固化涂料,引起了涂料界极大关注在过去的几年中，紫外光固化涂料在光纤涂层、CD涂层/DVD粘合剂、信用卡、木材、饮料罐、食品包装、杂志封面、医疗器械和汽车行业中都有着十分迅速的发展。

紫外光光固化涂料具有“5E”特点：环境友好(Environmental friendly)、经济(Economical)、高效(Efficient)、节能(Energy saving)和适应性广(Enabling)。

相对于普通涂料，UV固化涂料具有以下优点：(1)不含挥发性溶剂，几乎100%固化成膜，属于绿色环保型涂料；(2)固化速度快，一般几秒钟即可固化，适宜大批量的流水线作业，成品可立即堆放，占用场地少，生产效率高；(3)能量利用率高，耗资少；(4)室温下即可固化，可涂装热敏性基材；(5)涂膜经交联固化而成，综合性能优异，漆膜丰满度高，硬度高，附着力好，耐磨、耐热、耐溶剂，达到极佳的装饰保护效果。

紫外光固化涂料可以分为两类：粉末涂料和水性涂料。

紫外光固化粉末涂料是粉末涂料技术与紫外光固化技术相结合的一项新型涂装技术，它综合了传统粉末涂料和液体紫外光固化涂料技术的优点，并在一定程度上克服了两类涂料的缺点。

UV树脂的种类与应用
UV树脂是一种光固化热固性树脂，它由两种组分组成，分别是UV阻
抗剂和影响光敏性的添加剂。

它是一种特殊的聚合物，可以在紫外线照射
下固化及硬化并提高物质性能和物理性能的形式。

UV树脂可分为溶液型、膜型和颗粒型三种，具有热稳定性、耐老化性、耐溶剂性、耐酸碱性等优点。

它的固化速度快、可固化厚度大、它也
具有优越的韧性、硬度、抗拉力、抗弯性等特点，在以往的工业应用中用
量也在增加。

1、溶液型UV树脂
溶液型UV树脂通常由聚合物阻抗剂、溶剂及具有光敏性的添加剂组成，它可用于涂层、涂料、印刷、灌胶等工艺中，有助于简化工艺流程。

它具有高透光度、高耐磨性、耐振性和耐温性等特点，可用于电子、电气、机械及航空航天等行业。

2、膜型UV树脂
膜型UV树脂一般由聚乙烯醇、酯类、聚乳酸等双酯型聚合物、添加
剂和溶剂组成，具有耐腐蚀、耐老化性、耐溶剂性、耐湿式强度、易分散
性等特点，可用于电子、电气、机械及医药等领域的光固化应用。

3、颗粒型UV树脂
颗粒型UV树脂主要由硬脂酸酯、对苯二酚、合成树脂及光敏剂组成，既可以用于涂层、涂料、印刷制品、灌胶用品等，也可用于电子、电气、
机械及航空航天等行业。

UV光固化单体介绍在现代的材料科学和工程领域中，UV光固化技术以其高效、环保的特点而受到广泛关注。

该技术主要依赖于特定的单体（即低分子量的化合物），这些单体在受到UV 光的照射时能够迅速发生聚合反应，从而固化成固体材料。

本文将详细介绍UV光固化单体的基本概念、分类、应用以及未来的发展趋势。

一、UV光固化单体的基本概念UV光固化单体，通常是指那些含有能够吸收UV光并引发聚合反应的官能团的低分子量化合物。

这些单体通常是液态或粘稠状，易于与其他成分混合，并在受到UV 光照射时迅速固化。

UV光固化单体的固化过程主要是通过自由基聚合或阳离子聚合等机制实现的。

二、UV光固化单体的分类根据官能团的不同，UV光固化单体可以分为多种类型，如丙烯酸酯类、环氧类、聚氨酯类等。

1. 丙烯酸酯类单体：这类单体是最常用的一类UV光固化单体，具有固化速度快、成本低、透明度高等优点。

它们通常以丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的形式存在，广泛应用于涂料、油墨、粘合剂等领域。

2. 环氧类单体：环氧类单体具有优异的耐化学性、耐热性和机械性能，因此常用于高性能涂料和复合材料中。

这类单体的固化反应通常需要在UV光的引发下进行阳离子聚合。

3. 聚氨酯类单体：聚氨酯类单体具有良好的柔韧性、耐磨性和耐候性，因此常用于弹性体、涂料和粘合剂中。

它们的固化过程通常涉及自由基聚合和氢转移反应。

三、UV光固化单体的应用UV光固化单体因其独特的性能而在多个领域得到广泛应用。

1. 涂料领域：UV光固化涂料具有固化速度快、环保无污染、节能高效等优点，广泛应用于汽车、家具、电子产品等领域。

这些涂料能够在短时间内完全固化，形成坚硬且耐磨的表面。

2. 油墨领域：UV光固化油墨因其快速固化和环保的特性而受到青睐。

它们广泛应用于包装印刷、标签印刷等领域，能够在高速印刷过程中实现快速干燥和固化。

3. 粘合剂领域：UV光固化粘合剂具有快速固化、高强度和耐化学腐蚀等优点。

它们常用于电子产品组装、医疗器械制造等领域，能够实现快速粘接和固化。

UV固化基础知识一、UV概念UV 是紫外线的英文（Ultra-Violet Ray）缩写，工业用UV 光源光谱范围是200nm-450nm，以365nm为中心。

按波段的不同，分别为UV-A，UV-B，UV-C各具有不同的用途。

1、低压UV灯管即杀菌灯则主要用于杀菌消毒，另外UV-B还主要用于紫外线检验，医疗治疗等。

2、强紫外线高压水银灯由高品质的纯石英管材制造而成，使紫外线能高程度及大量的穿透，其弧长度/发光长度可由5厘米至300厘米不等，常见功率为每厘米30W至200W，超大功率UV灯一般在每厘米200W或以上操作，该灯光谱有效范围在350-450nm之间，主波峰为365nm，有700多个品种，功率由100w-25kw.二、UV固化UV固化在英文中称UV Curing 或UV Coating，UV固化是光化学反应，即液态的UV照射可固化材料经印刷或涂布到承印物或工件表面，经UV光线照射实现硬化的过程，UV固化与传统的干燥过程相似，但原理不同，传统的干燥一般借助于涂敷材料中溶剂的挥发而形成硬化，而UV固化交联则无溶剂挥发。

Ultraviolet，简称UV，即紫外线，紫外线灯管则简称UV灯管。

三、UV灯UV灯为气体放电灯，气体放电灯分为弧光放电和辉光放电，UV固化中常用UV灯为弧光放电灯，其工作原理是：在真空的石英管中加入定量的高纯汞（水银），通过对两端电极提供电压差（压降），产生离子放电，从而产生紫外线辐射。

四、UV灯的强度UV灯的强度取决于UV灯管的功率密度，一般常用规格有：80W /cm 即200W/inch120W /cm 即300W/inch160W /cm 即400W/inch240W /cm 即600W/inch五、UV组件的选择要保证UV灯正常良好工作需保证以下要素：A.选择匹配的点灯电源，所配套漏磁变压器/电容器要与UV灯所需电压/电流相符，漏磁变压器的额定功率/二次电压/工作电流/绝缘系数/耐压程度和电容器的容量/耐压/可冲放电次数，直接决定了UV灯管的发光效率/稳定性和寿命；B.适配风机要与UV灯功率吻合，注意：不可以用强风对灯管表面送风冷却，否则灯管表面温度过低会造成灯管灭弧熄灯。

什么是UV ? 什么是UV Curing Process ?A : UV就是紫外线(Ultra-Violet Ray)的英文简称. 工业用的UV波长以200nm 到450 nm为其应用范围. 用UV 来照射"UV 照射可硬化的材料" 而使它硬化的制程, 我们称之为"UV Curing Process" .Q : 什么是UV A , UVB , UVC 和UVV ?A : 在工业用的UV 波长200 - 450 nm 范围之间, 我们把它分成四个区域:UV A : 320 - 390 nmUVB : 280 - 320 nmUVC : 280 nm 以下UVV : 390 nm 以上Q : 什么是Curing ?A : Curing 我们把它翻译成"硬化"(或"固化") . 在UV Curing Process 中, 液态的"UV 照射可硬化的材料" , 经过UV 的照射, 瞬间变成固态的加工过程, 我们称它"Curing" . 硬化"Curing" 与传统的干燥"Drying" 加工过程相似但不相同, 其差别在于干燥的加工过程有溶剂的挥发, 而硬化的加工过程则无溶剂的挥发.Q : 为何要用UV Curing Process (UV 硬化制程) ?A : 1. 可以减少能源浪费.2. 不会有溶剂的挥发, 而造成空气的污染.3. 制程时间缩短, 提高生产效率.4. 所需的设备空间小, 可降低厂房的投资成本.5. 因制程缩短, 品质容易控制, 故产品的良率可以大幅提高.Q : UV 硬化制程如何使用?A : 基本上, UV 硬化制程我们可以把它看成是产品加工的一种工具, 这工具包括"UV 照射可硬化的材料"和"UV 光源"及涂抹设备. 针对各种不同的需求, 使用者要先选定"UV 照射可硬化的材料" , 再依材料的特性来设计涂抹设备与适当的UV 光源.Q : 什么是"UV 照射可硬化的材料" ?A : UV 照射可硬化的材料可以是一种涂料, 上光漆, 油墨或是黏着剂. 其中成分主要的有:1. 单体.2. 预聚合体.3. 光起始剂.4. 添加剂.5. 颜料或染料(油墨) .Q : "UV 照射可硬化材料" 的硬化原理为何?A : UV 照射可硬化材料中的光起始剂吸收紫外线光谱(波长200-400nm)中的某些特殊波长的光而产生断键情形, 这些断键的物质再去撞击单体和预聚合体而产生连锁架桥反应,瞬间将此材料从液态变成固态.Q : 如何选择"UV 照射可硬化材料" ?A : 此问题应该由业者自己回答, 因为只有业者自己才知道他要做什么, 有清楚的目标后,才能找适当的材料供货商讨论以选择合适的UV 照射可硬化材料.Q : 何谓适当的UV 材料供货商?A : UV 硬化制程的应用非常广泛, 不同的产品在其制造过程中有其不同的要求, 甚至相同的产品在不同业者的工厂中, 其制造过程也有可能不同, 每一家UV 材料供货商不太可能生产UV 材料来应付所有不同的产品要求, 但每一家UV 材料供货商针对其所专注的某些产品会发展出一些很好的产品, 业者针对其需要, 找到UV供货商提供适当的UV 材料, 则可以享受UV 硬化制程的各种好处.Q : 找到适当的UV 硬化材料后, 如何选择UV 光源?A : 每一家UV 材料供货商当然知道他们所提供的UV 材料特性, 其中最重要的是要符合每一种UV材料的"硬化条件" ? 有此硬化条件后, 使用者才能针对此硬化条件来选择适当的UV 光源.Q : 何谓"硬化条件" ?A : 硬化UV 材料, 主要的硬化条件, 其考虑的因素有:1. UV 照度=> 灯管输出强度, 反射镜的设计, 照射距离, 涂膜厚度.2. UV 累积能量=> 生产效率, 温度.3. UV 光谱分布=> 灯管种类的选择.以上三个因素的适当搭配所提供的"UV 光" , 照射UV 材料, 使UV 材料硬化, 而达到业者产品规范的要求. 我们称此"UV 光"为合适的"硬化条件" .Q : 市面上的UV 光源有哪些种类?A : 一般而言, 用来硬化UV 硬化材料的光源有二类:1) 电极式的UV 光源(Arc UV Lamp) .2) 无电极式的UV 光源(Electrode-less UV Lamp) .Q : 什么是电极式UV 光源(Arc UV Lamp) ?A : 电极式的UV 光源, 其灯管如下图所示.是由一根石英管, 抽真空后, 注入一定量的水银或填充一些特殊材料, 二端各放置一个电极后封口. 二端的电极再以陶瓷绝缘导线或直接以金属接头与电源供应器相连接.特点:1) 灯管长度从4 英吋到90 英吋2) 灯管便宜, 普遍性高3) 单位强度: 200 W/inch ; 300 W/inch ; 400W/inch …… 800 W/inch .4) 设备较便宜.缺点:1) 灯管放射强度容易衰减, 灯管寿命较短.2) 灯管较粗23 ~ 26 mm 直径, 故聚焦设计不容易, 光反射强度较少.3) 光谱选择方便性低. 且光谱会随使用时间加长而平移.4) 冷却系统为上吸式, 容易造成灯管及反射镜罩污染.5) 所放射出之UV 光比率较低. IR(红外线)光比率相对偏高.Q : 什么是无电极式UV 光源(Electrode-less UV Lamp) ?A : 无电极式的UV 光源, 其灯管如右:是由一根石英管, 抽真空后, 注入一定量的水银或填充一些特殊材料再封口而成. 灯管内没有电极存在. UV 光是由微波激发灯管内的水银或特殊材料而产生.特点:1) 灯管长度: 6 英吋和10 英吋二种. 可用串接式无限延伸而无强度均匀性的问题.2) 灯管强度有: 300W/inch , 500W/inch , 600W/inch 等.3) 灯管直径: 9 mm ;11 mm 和13 mm . 聚焦设计容易, 可有75% 以上的光反射强度.4) 相同设备, 只要变换灯管就可选择不同的光谱放射来配合不同的UV 材料变化.5) 灯管放射强度稳定, 使用时间加长也不会影响其放射强度或光谱偏移. 寿命较长可达3000 小时以上.6) 冷却系统为下吹式, 灯管和反射镜罩的清洁比较容易管理.Q : 如何找到一个合适的UV 制程?A : 一个合适的UV 制程, 对业者而言, 是要来提高其生产效率, 增加其产品的良率,让其产品在市场上有更高的竞争能力. 所以使用者或是业者才能知道如何安排UV 制程在其生产线上. UV 设备制造商只能依业者要求提供一个能与业者生产线兼容的UV 光源, 当然此UV光源是要能正确且稳定的硬化业者所选定的UV材料. 至于UV 材料的供货商, 也要针对业者所提供的需要, 设计出符合业者所要求的材料,并提供一个要硬化此材料的条件供UV 设备制造商参考. 总之一个合适的UV 制程, 一定是业者, UV 设备制造商和UV 材料供货商三者意见的交集.UV技术之(一)在印刷和包装加工业，设备维护和印刷机停机时间的控制对提高企业的利润和增加投资回报率而言十分重要。

光化学基础--光的透过和吸收光是具有特定频率（波长）的电磁辐射。

电磁辐射涵盖从宇宙射线到无线电波的范围（图1-1），通常所说的光指的是紫外光（UV）、可见光和红外光，波长范围分别在40～400nm、400～800nm和800nm以上。

紫外光是波长为40～400nm的光，又可分为真空紫外（＜200nm）、中紫外（200～300nm）和近紫外（300～400nm）。

在一般光化学研究和光固化应用中有实际意义的是中紫外和近紫外区的紫外光，通常又划分为UV A（3 15～400nm）、UV B（280～315nm）和UV C（200～280nm）三个波段。

一般的光固化体系中应用较多的是UV A和UV B，集成电路制作的光刻技术中则用到UV C段甚至更短波长的光。

光固化涂料应用中常常要考虑深层固化的问题，这是由于光穿过吸光物质时其强度会发生衰减。

光衰减的程度可以用比尔-朗伯（Beer-Lamber t）定律描述：式中，I0为入射光的光强；I为透射光的光强；ε称为摩尔消光系数，与被透过物中吸光物质的性质和入射光的波长有关；c为该吸光物质的浓度；l为光程长。

留意上式中吸光物质浓度越大，则光衰减越严重，因此在实际应用中，过高的光引发剂浓度不利于深层固化。

光的吸收其本质是光的能量转移到吸光物质，使吸光物质分子由低能量状态转化到高能量状态，例如从基态到激发态。

吸收的能量与光的波长如下关系：△E=hv=hc/λ式中，△E为分子激发态和基态的能级差，单位J；h为Planck常数，其值为6.62×10-34J·s；v为光的频率，单位s；c为光速，其值为3×1017n m/s；λ为光的波长，单位nm。

可见，波长越短则能量越高。

紫外光波长比可见光短，因此其能量较高，会对生物细胞产生破坏作用，所以应尽量避免紫外光对皮肤的辐照。

远紫外线能量高，可用来杀菌消毒，通常用的杀菌灯就是主波长为200～300nm的紫外灯。

uv油墨分类UV油墨是一种特殊的油墨类型，它具有紫外光固化的特性。

根据不同的特点和用途，可以将UV油墨分为多个分类。

一、普通UV油墨普通UV油墨是最常见的一种UV油墨，主要用于印刷和涂覆。

它具有快速固化、高光泽度和耐磨损等优点。

由于其固化速度快，印刷速度可以大大提高，从而提高生产效率。

二、高强度UV油墨高强度UV油墨是一种具有强烈光泽度和高韧性的油墨，主要应用于一些对表面处理要求较高的产品上，如塑料制品、金属制品等。

它能够在固化后形成坚硬的表面，增加产品的耐磨性和耐腐蚀性。

三、低气味UV油墨低气味UV油墨是一种环保型的油墨，它采用了低挥发性有机物质，减少了油墨的气味和有害物质的挥发。

这种油墨广泛应用于食品包装、药品包装等对环境要求高的领域。

它不仅能够保证产品的安全性，还能降低对人体的危害。

四、硬质UV油墨硬质UV油墨是一种具有高硬度和高耐磨性的油墨，主要应用于一些对表面要求非常高的产品上，如手机、电脑等电子产品。

它能够提供优异的抗刮擦性能，保护产品表面不受损坏。

五、柔性UV油墨柔性UV油墨是一种具有良好弹性和柔韧性的油墨，主要用于一些对柔韧性要求较高的产品上，如塑料薄膜、橡胶制品等。

它能够在固化后保持较好的柔韧性，不易开裂和脱落。

六、透明UV油墨透明UV油墨是一种具有良好透明度的油墨，主要应用于一些透明或半透明材料上，如玻璃、亚克力等。

它能够形成均匀、透明的薄膜，提高产品的美观性和透明度。

七、特种效果UV油墨特种效果UV油墨是一种具有特殊效果的油墨，如金属光泽、荧光效果、磨砂效果等。

它能够为产品增添独特的视觉效果，提高产品的附加值。

总结：UV油墨是一种应用广泛的油墨类型。

根据不同的特点和用途，可以将UV油墨分为普通UV油墨、高强度UV油墨、低气味UV油墨、硬质UV油墨、柔性UV油墨、透明UV油墨和特种效果UV 油墨等。

每种类型的UV油墨都具有独特的特点和优势，可以满足不同产品的需求。

通过合理选择和使用UV油墨，可以提高印刷和涂覆的效率，改善产品的质量和外观。