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关于紫外线UV胶水固化产生气泡问题的讨论

发布时间:2023-03-19 人气:604

关于紫外线UV胶水固化产生气泡问题的讨论

请问,UV固化炉除了紫外线的能量有要求(1200~1500mj)外,温度有要求吗?UV胶的供应商说:UV胶的固化温度没有要求,但是采用冷光源的UV固化炉温度在50度左右。我们以前过完炉子的产品可以直接拿,但是现在过出来的烫手,而且胶水有气泡,很大的气泡,像煮稀饭冒起来的样子。

把紫外光(能量)调低,多过几次,试试看。

是的,低能量,多过两次就没有气泡了。但是,同支胶水,发生气泡有个规律,胶水越厚,元件越密,就会有气泡。我们的紫外光强度是1200~1500mj,温度是150℃,不知道是不是温度造成的影响。

UV胶在其UV固化过程中产生气泡,首先应考虑该批胶水可挥发物含量是否超标;其次,是否涂覆得太厚;第三,固化过程中的温度150℃肯定太高了,会影响UV固化反应。

上世纪80年代末,我专门对UV固化原理和工艺作过研究。我的结论是:UV固化的温度不应大于80℃。某些UV胶,UV固化后的补强热固化可用150℃。

150℃差不多是维修时去除UV的温度。

对,150℃, UV胶轻轻一挑就起来了。

由于油墨、胶水、涂料的UV需要较高的辐射强度(单位:mJ/cm²),因此,传统的UV固化灯,大多都是大功率的高压汞灯及光化学卤素灯,简称“热光源”。热光源在工程应用上最大的问题,就是发热量太大,如温度得不到有效控制,热能会干扰UV油墨、胶水和涂料的光化学交联反应,使其不能达到预期的固化效果。2000年以前,由于同等波长的UV冷光源不能提供足够的UV强度,因此,UV固化机只能通过强化冷却散热措施,来满足工程应用的需要。

2000年以后,随着微小体积的LED紫外灯冷光源技术的日趋成熟,由矩阵式密集排列的LED冷光型UV固化机,逐步达到了过去热光源的发光强度(单位:mJ/cm²),从而避免了热量对UV固化的干扰作用。但是,现在市面上仍有一些UV固化机采用的是热光源(高压汞灯)+冷光源(LED灯)组合技术。我问了一下这种设备的生产厂商,他们说,UV固化的前期有一定的温度,更有利于获得更好的UV固化效果,至于原理,他们也说不清,只是强调,产品过UV固化机时,温度不会超过80℃。我理解,这可能是某些挥发物含量较高的UV油墨、胶水或涂料,需要在UV固化反应前期,利用热量排除可挥发物的缘故。

UV固化油墨、胶水或涂料涂层不易太厚的原因之一,是UV光穿透能力不太强,过于厚的涂层有可能使底部的油墨、胶水或涂料固化不充分,从而导致涂层硬度不足、附着力不强、电气绝缘及其它理化性能不佳的后果。因此,采用UV固化油墨、胶水或涂料技术,既要懂得选择材料,又要懂得选择设备和运行参数,只有使二者实现了最佳的配合,才能获得最佳的效果。

那么气泡产生的原因呢?

UV涂料在厚型涂覆和高温条件下实施UV固化时,极容易产生气泡的原因,不排除高温和UV光的协同作用,使涂层表面迅速固化,从而封闭了底层涂料中可挥发物溢出的通道,从而形成气泡。因此,UV固化涂料不主张厚型涂覆。

表层快速固化(或部份固化)后的涂层,封闭(或大幅降低)了底层涂料中可挥发物溢出的通道,就形成了气泡。大多数情况下,当涂层中可挥发物含量不是很高时,这些挥发物以封闭式的气泡方式释放完了压力后,就使气泡永远留在了涂层中。当涂层中可挥发物含量较高,固化温度也较高时,这些气泡甚至有可能冲被表面已结壳了的涂层,从而形成开放式的气泡——针孔。

那么为什么多过几遍UV炉,气泡现象就消失了呢?

“多过几遍UV机就好了”的可能性,只可能是UV灯辐射的热量很高,UV能量却不足。机(也称”炉”)内的高温使涂层中产生的气泡,有可能在第二次进炉后冲破了未固化的表面涂层,并使表面涂层再次流平。但现实中,这种“多次过炉可消除气泡”的几率不高,大多数情况下,气泡一旦形成,就是不可逆的。

名词解释

UV固化炉:这里“UV”是紫外线的英文缩写,固化是指物质从低分子转变为高分子的过程。UV固化炉是利用紫外线作为条件,促成固化的设备。

UV固化区别于加温固化,但是无论是UV,还是加温,大多数都是促使交联剂(固化剂)作用,完成固化的过程。

   

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