1.UV光源及設(shè)備  UV固化設(shè)備簡(jiǎn)單、便宜、易操作；89固化設(shè)備龐大、復(fù)雜、昂貴。所以UV固化應(yīng)用普遍，而EB固化只限于生產(chǎn)能力大的作業(yè)線中應(yīng)用。

   紫外光源有汞蒸氣燈和氙燈兩種。前者在UV固化法上使用較為普遍，有低壓、中壓和高壓汞燈之分。

   低壓汞燈即我們?nèi)粘Ｊ褂玫钠胀晒鉄艄茏贤饩€滅菌燈，發(fā)射光波波長(zhǎng)為485nm和253.7nm，在較低溫度（均40℃）下工作。

   高、中壓汞燈在253.7nm的線譜較弱，但在365nm和366.3nm的線譜波長(zhǎng)占有極大優(yōu)勢(shì)，這對(duì)UV固化十分有利，許多引發(fā)劑體系在此波長(zhǎng)的區(qū)域都有較強(qiáng)的吸收，因此在涂料UV固化中應(yīng)用最廣泛。此外，工件表面溫度達(dá)90℃，對(duì)涂膜的固化還起協(xié)同作用。當(dāng)然，這個(gè)溫度對(duì)涂膜固化來(lái)說(shuō)是太高了點(diǎn)，在選擇應(yīng)用時(shí)，設(shè)計(jì)了排風(fēng)降溫裝置。為了充分地利用光源的有效功，還應(yīng)設(shè)計(jì)安裝反射器，以捕捉利用更多的紫外光。高、中壓汞燈輸出功率在40～300W/cm之間可供選擇，具體確定時(shí)，還應(yīng)考慮光固化涂料的組成。

   氙燈最先用于攝影方面，現(xiàn)在已成功地應(yīng)用于光固化涂料。在歐洲，其已成功用于涂裝木器的光固化涂料。

   2.涂裝工藝   現(xiàn)以光固化涂料在電冰箱上應(yīng)用為例，介紹其涂裝工藝。

   （1）上料前清理   操作人員應(yīng)戴手套，穿工作服，徹底清理工作環(huán)境和工件。保證被涂工件上無(wú)塵、無(wú)油污、無(wú)水、使工件背面有良好的導(dǎo)電性。

   （2）靜電除塵   采用風(fēng)幕分離涂裝車間進(jìn)出口，用靜電作用將操作板面灰塵進(jìn)一步清除，塵埃由上抽風(fēng)排出。

   （3）施工

   ①靜電噴涂   噴涂前將涂料用300目濾網(wǎng)過(guò)濾、調(diào)整涂料黏度（涂-4杯）10～25s、靜電壓112kV、電流輸出10～50mA、供氣壓力0.6～0.8MPa、涂料固體分高于85%。

   施工時(shí)，被涂工件以2.7～3.5m/min的線速度水平行進(jìn)；噴槍距工件距離為100～150mm。

   ②紅外線流平   噴涂后的工件以3.8～4.0m/min的傳送速度進(jìn)入紅外線區(qū)段，紅外線段溫度25～30℃，流平時(shí)間2.5～3.0min。

   ③紫外光固化   紫外光固化時(shí)間3～15s（可按氣溫及涂膜要求進(jìn)行調(diào)整）；紫外燈與工件距離150～400mm，固化區(qū)段溫度＜70℃。

   ④冷卻   經(jīng)光固化后的工件溫度較高，應(yīng)用冷風(fēng)冷卻2min后放下，并按規(guī)定對(duì)涂膜性能進(jìn)行檢測(cè)。

   3.光固化涂料用途   光固化涂料因其無(wú)污染、高效率等優(yōu)點(diǎn)，而得到快速發(fā)展，主要用于建筑材料、體育用品、電子通訊、包封材料、家用電器、汽車部件等不同領(lǐng)域?？杀还夤袒苛贤垦b的基材及效果如下所述。

   （1）塑料   可被光固化涂料涂覆的塑料有普通塑料和工程塑料。光固化涂料用于聚苯乙烯制品、聚酯薄膜制品、有機(jī)玻璃制品等普通塑料時(shí)，涂膜賦予塑料耐摩擦性、抗劃傷性及裝飾性；用于汽車部件、器械等工程塑料時(shí)，涂膜賦予它們高硬度、高光澤、高裝飾及不易劃傷等性能；用于塑料地板（如聚氯乙烯等）時(shí)，涂膜賦予其耐劃傷、耐磨、低光澤及美觀等性能。此外，用于ABS、聚乙烯、聚丙烯、三聚氰胺等基材也取得良好效果。

   （2）木器家具   用于木器家具的光固化涂料包括光固化膩?zhàn)?、底漆和面漆。涂膜具有高光澤、耐磨、耐劃傷、高硬度、多色彩等性能。選用不同的光聚合性樹(shù)脂，可滿足不同性能要求。歐美各國(guó)的木器家具多采用光固化涂料，其特點(diǎn)是涂膜賦予被涂表面化學(xué)印花技藝。

   （3）金屬   光固化涂料用于汽車部件、器械、罐頭盒等涂裝，可替代傳統(tǒng)涂料，賦予各種金屬制品高雅美觀的外表及保護(hù)性能。美國(guó)采用光固化涂料作食品罐頭面漆已普遍應(yīng)用。

   （4）紙張及光纖   光固化涂料用于紙張時(shí)，一般稱光固化上光油，主要用于雜志、包裝材料、標(biāo)簽等表面上光，涂膜具有高光澤、耐磨、抗水及裝飾性。其也可用于保護(hù)纖維的強(qiáng)度、防止環(huán)境污染，賦予各條光纖不同顏色以示區(qū)別。

   （5）其他基材   最近歐洲把光固化涂料用于樓房陽(yáng)臺(tái)隔板復(fù)合材料，用12種顏色低光澤涂膜裝飾室外。還可用于皮革、光盤及織物等。人們正在開(kāi)拓光固化涂料新的應(yīng)用領(lǐng)域。

   1997年輻射固化應(yīng)用領(lǐng)域及市場(chǎng)規(guī)模見(jiàn)表7-31。

 

 

   近年來(lái)，日本、北美、歐洲、中國(guó)等對(duì)輻射固化技術(shù)及其應(yīng)用開(kāi)展了更深入廣泛的開(kāi)發(fā)研究，其主要市場(chǎng)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域見(jiàn)表7-32。

   我國(guó)輻射固化產(chǎn)品有巨大潛在市場(chǎng)，其發(fā)展呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。我國(guó)輻射固化涂料及油墨開(kāi)發(fā)應(yīng)用的重點(diǎn)如下所述。

   ①光活性齊聚物的開(kāi)發(fā)   三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化或丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、季戊四醇丙烯酸酯、乙二醇雙丙烯酸酯、新戊二醇雙丙烯酸酯、環(huán)氧基化新戊二醇雙丙烯酸酯、1，4-二醇雙丙烯酸酯、三縮乙二醇雙丙烯酸酯、丙烯酸十六醇酯等丙烯酯類光活性齊聚物的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，在純度和色澤方面有了明顯提高，已接近或達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平。為我國(guó)輻射固化技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

 

 

   ②光引發(fā)劑的生產(chǎn)應(yīng)用近年來(lái)我國(guó)的光引發(fā)劑生產(chǎn)技術(shù)有重大突破。比較常用的光引發(fā)劑：BP、1173、184、651、ITX、907、TPO的質(zhì)量與國(guó)際名牌產(chǎn)品接近。光引發(fā)劑不僅可滿足國(guó)內(nèi)需求，而且大量用于出口。

   ③光固化涂料及油墨的發(fā)展我國(guó)光固化產(chǎn)品年增長(zhǎng)≥25%，年產(chǎn)量達(dá)10kt。主要應(yīng)用于木材、塑料、印刷電路板、光敏抗蝕劑、印刷版材等領(lǐng)域。其中，光固化摩托車用涂料，質(zhì)量接近國(guó)際先進(jìn)水平。

   近幾年來(lái)UV固化涂料和油墨的生產(chǎn)單位不斷增多，至今感興趣并準(zhǔn)備從事UV固化產(chǎn)品的單位也還在增多，2000年輻射固化通訊網(wǎng)的總網(wǎng)員單位已達(dá)173個(gè)。從UV固化生產(chǎn)單位分布來(lái)看，剛開(kāi)始集中在廣東、湖南，現(xiàn)已擴(kuò)展到浙江、上海、江蘇、山東、天津、西安，北京、東北地區(qū)。其中湖南長(zhǎng)沙地區(qū)已成為中國(guó)最大的生產(chǎn)基地，湖南長(zhǎng)沙亞大高分子化工廠有限公司從1992年建廠，現(xiàn)已生產(chǎn)摩托車罩光涂料、家電產(chǎn)品罩光涂料、竹木裝飾涂料、塑料裝飾與保護(hù)涂料、紙張上光涂料、金屬保護(hù)涂料、工藝品裝飾與保護(hù)涂料等7大系列，30多個(gè)品種。1999年產(chǎn)量達(dá)1.5kt。已成為國(guó)內(nèi)規(guī)模最大，品種最全的UV涂料生產(chǎn)廠家，2000年已動(dòng)工新建年產(chǎn)10kt的新廠。中國(guó)的輻射固化涂料及油墨開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景看好。

   另外，日本的輻射固化發(fā)展很有特色，其重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)與信息產(chǎn)業(yè)、電子工業(yè)有關(guān)的UV固化產(chǎn)品，在國(guó)際市場(chǎng)上有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。最近日本開(kāi)發(fā)了一種光盤用輻射固化涂料，以適應(yīng)VCD廣泛使用需要，該光盤涂料在高溫高濕環(huán)境中的抗卷曲變形性能非常好，其涂膜的斷裂伸長(zhǎng)率≥15%。該涂料由雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯、丙烯酸苯氧基乙酯、二苯甲酮、對(duì)-二甲氨基苯甲酸異戊基酯和其他助劑組成。隨著集成度和精度的不斷提高，人們對(duì)印刷線路板用油墨的分辨率提出了高精要求，日本已用光成像堿顯影的阻焊油墨和抗蝕油墨逐漸替代絲網(wǎng)直接光固油墨，分辨率從≤150μm提升到≤50μm，這種技術(shù)目前主要用于多層板印刷線路板。

   Bieleman，Johan等人采用乙酸月桂基酯、脂環(huán)族醚丙烯酸酯、二聚脂肪酸二元醇丙烯酸酯、烷氧基化的多元醇三丙烯酸酯（或四丙烯酸酯），作為UV固化涂料的無(wú)毒、無(wú)刺激性活性稀釋劑。

    2000年，日本的Ishii，Hiromi等將丙烯酸單體（Light Acy-late 1.9 ND-A）40份、環(huán)氧單體（Cyracure UVR 6110）35份、3-乙基-3-甲醇氧雜環(huán)丁烷（EOXA）10份、線性酚醛環(huán)氧樹(shù)脂（Araldite EPN 1180）10份和光引發(fā)劑（Cyracure! UVI 6990）5份混合，制得UV固化涂料。該涂料適用于兩片罐聽(tīng)外壁，其固化性好、附著力強(qiáng)，涂膜的鉛筆硬度HB、拉伸性好。

   2000年，Zhang，Huilei等人報(bào)道，用脂環(huán)族環(huán)氧化合物及芳香族縮水甘油醚，加入陽(yáng)離子光引發(fā)劑（在日光照射幾小時(shí)可產(chǎn)生強(qiáng)酸）配制成零VOC的日光固化型涂料。該涂料在日光下（通常日光含5%紫外光）照射數(shù)小時(shí)便可交聯(lián)固化，這種單組分透明的日光固化環(huán)氧涂料，適用維修（AIM）和大型工件涂裝保護(hù)。

   將帶乙烯基醚基和甲基丙烯酰基的環(huán)氧酯50份、二丙烯酸三丙二醇酯50份和Irgacure 184光引發(fā)劑2份組成輻射固化涂料，涂覆在玻璃板和PET薄膜上，在20%氧濃度下用紫外光照射，形成涂膜表面無(wú)黏性、鉛筆硬度2H、附著力強(qiáng)。

   賀軍輝等人合成了具有分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移作用的錨鹽類，用于近紫外光的自由基引發(fā)聚合。王金娣等人研制了水溶性硫雜蒽酮光引發(fā)劑。洪嘯吟等合成了具有增感基團(tuán)的硫誗鹽和碘誗鹽，提高了陽(yáng)離子光固化體系的光敏性。施文芳采用簡(jiǎn)便的方法合成了以丙烯酸為末端的聚酯型和聚氨酯型枝化齊聚物，它不僅可以用于一般光固化體系，還可望用于光固化粉末涂料。最近，國(guó)內(nèi)光固化機(jī)理研究取得了新進(jìn)展。

   清華大學(xué)和西安交通大學(xué)分別開(kāi)展了立體光刻及其光固化樹(shù)脂的研究，混雜光固化體系已成功地得到應(yīng)用。四川大學(xué)、中科院現(xiàn)代物理所、科福公司和上海大學(xué)等進(jìn)行了電子束應(yīng)用技術(shù)研究。有些單位開(kāi)展了電子束固化膠黏劑、電子束固化木器涂料、磁性涂料、金屬涂料及絲綢改性的研究。航天航空大學(xué)等進(jìn)行電子束固化環(huán)氧樹(shù)脂和馬來(lái)酸酐樹(shù)脂基復(fù)合材料的應(yīng)用研究，并取得了很好的成果。