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固化

固化是一个汉语词汇,化学上是指物质从低分子转变为高分子的过程。也指对事物形成某种固定看法、观点的过程。

curing

(一)涂填或挤灌铅膏后的铅酸蓄电池极板,在一定温度和湿度的固化室中失水,原来的可塑性铅膏定型凝结成微孔均匀的多孔固体的过程,是铅酸蓄电池极板最后成型的重要工序。固化后的极板称“生极板”。固化是复杂的物理、化学变化过程,主要包括:游离金属铅的氧化;失水并形成孔隙;铅膏物相的再结晶等。

(二)是指在涂料中加入固化剂,与成膜物质发生交联反应而干燥成膜的过程。这一过程是依靠合成树脂和固化剂分子结构上的活性基团来实现的。

当你将玉米淀粉与水比例混合后,无论你怎么用力打,玉米淀粉都会将你的手弹回来,甚至你们跳到玉米淀粉上跳舞,科学家称之为固体化现象。

除此之外,很多液体都有固体化现象,例如众所周知的水结成冰。

熔岩冷却后,会成为坚硬的石头,这也是固体化现象。

固体化现象对人类做出了很大的贡献,人们用水泥造墙,造房,造屋,当水泥干枯后,水泥的坚固型犹如石头。

固体化现象还有很多,在你身边随处都可以找到一个固体化现象产生的物品,如蜡烛、纸、蛋糕、冰淇淋、如你现在用的电器,现在用的工具,都利用了这个现象。

固体物理学(英文solid-state physics)是研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动,以及这种微观结构和内部运动同固体的宏观性质的关系的学科。固体的内部结构和运动形式很复杂,这方面的研究是从晶体开始的,因为晶体的内部结构简单,而且具有明显的规律性,较易研究。以后进一步研究一切处于凝聚状态的物体的内部结构、内部运动以及它们和宏观物理性质的关系。这类研究统称为凝聚态物理学。

UV固化是通过一种单体/低聚物的混合物的快速聚合而获得一种也可交联的涂膜的一种技术。UV体系的这种快速聚合是用光引发剂和高性能的灯来实现的。UV固化技术所采用的树脂体系涉及到一种基本低聚物、实质上它是一种低分子量(约2500)的预聚物,常用的有氨基甲酸酯丙烯酸酯,环氧丙烯酸酯,聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯,虽然像乙烯基醚那些不含丙烯酸酯的低聚物之类,也正被逐渐彩。低聚物的粘度较高,为便于施工和提高交联固化速度,需要加入单体作为活性稀释剂来调整树脂的流变性。活性稀释剂的结构对最终涂膜的性能如流动性,滑爽性,润湿性,溶胀性,收缩性,附着力以及涂膜内部的迁移性是有重要影响的。

活性稀释剂可以是单官能度的,也可以是多官能度的,后者较好,因为它可以使固化时的交联度提高。对活性稀释剂的性能要求有、稀释能力、溶解性、气味、降低介质粘度的能力、挥发性、官能度、表面张力,聚合时的收缩性,均聚物的玻璃化温度(Tg),对整个固化速度的影响力和毒性。所采用的单体应该对皮肤刺激性并经Draize测定其值不超过3级的单体。用作活性稀释剂的典型单体是三丙二醇二丙烯醚酯(TPGDA)品种(1)

三丙二醇(1)二丙烯酰酯(TPGDA)

表一-UV固化涂料的典型配方

组分%

低聚物40-50

单体40-50

光引发剂/光敏剂1-10

表面活性剂,助剂0.5-1.0

颜料(如果需要,其用量控制在以得到满意的遮盖为准)

在UV固化的化学机理方面快速聚合反应用实际上是在合适的光引发剂和/或光敏剂以及高性能的灯光条件下产生游离基反应而实现的。能产生游离基的和产生阳离子中间体的光引发剂都是可以使用的。但在现今工业上经常彩前一种(即能够产生游离基的光引发剂)。游离基的光生作用可以由两种方法获得。第一种方法是通过光激分子的裂解而产生一游离基对(方程式),这是一种分子内部的过程。方程式1中的样品是CibaGeigy的Irgacure651,化学名称是2,2-二甲氧基-2苯基苯乙酮。

产生游离基的第二种方法是发生在激发的光敏剂和氢给予分子之间的夺氢反应。用于此法的典型体系是胺类和二苯甲酮的混合物,其中三乙胺、二苯甲酮是最经济实用的一种。胺二苯甲酮系统是非常经济和最常用的,其副作用如发黄不是问题。不足之处是该法所用的光引发剂是过量的,这是达到快速固化所需要的,在固化完成之牾没有反应的光引发剂就残留在固化膜中。

UV固化特点:

立即干燥

低运行成本

提高品质

减少所需储存空间

清洁高效

在UV体系的引发技术方面,最近研究的是阳离子光引发剂的使用。三芳基硫盐是这类光引发剂的典型例子,如方程式2,3和4所示。在这个阳离子系统中,活化过程类似于游离基聚合过程,即:光吸收,增感作用,引发,传递和最后的链终止。阳离子体系的一个优点是反应不会受到氧的抑制,而传统的游离基引发剂却会受到氧的抑制作用。但是,阳离子引发剂却对亲核性的杂质诸如水很敏感,这类杂质会中和阳离子使链增长发生终上。阳离子引发剂在价格上相对较贵,因此目前也不常用。


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