紫外光固化膠8702字的綜合敘述

1、紫外光固化膠8702字的綜合敘述一、概述：紫外光固化是輻射固化的一類(lèi)，輻射固化是利用電磁輻射，如紫外線（UV）或電子束（EB）照射涂層，產(chǎn)生輻射聚合、輻射交聯(lián)和輻射接技等反應(yīng)。迅速將低分子量物質(zhì)轉(zhuǎn)變成高分子量產(chǎn)物的化學(xué)過(guò)程，固化是直接在不加熱的底材上進(jìn)行的，體系中不含溶劑或含極少量溶劑，輻照后液膜幾乎100%固化，因而VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）排放量很低。因此，自60年代末以來(lái)，這一技術(shù)在國(guó)際上得到飛速發(fā)展，其產(chǎn)品在許多行業(yè)都得到廣泛應(yīng)用。 、分類(lèi)： 輻射固化按應(yīng)用可分為輻射固化膠粘劑、輻射固化涂料、輻射固化油墨。按所用的輻射源可分為紫外（UV）光固化、電子束（EB）固化、可見(jiàn)光固化。2、紫外

2、光基本知識(shí)： 紫外線（簡(jiǎn)稱(chēng)UV）是屬于電磁波輻射的一段，電磁波譜包括無(wú)線電波、紅處線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、射線，波長(zhǎng)范圍從10-14米至106米，如圖所示。紫外線只其中很窄的一段，波長(zhǎng)范圍為10400nm（nm：納米，1nm=10-9 m）可劃分為長(zhǎng)波紫外線（UVA）、中波紫外（UVB）、短波紫外線（UVC）、超短波紫外線。波長(zhǎng)越短，能量越強(qiáng)，穿透能力越弱。長(zhǎng)波UVA，波長(zhǎng)介于320400nm，具有較強(qiáng)的穿透能力，能穿透玻璃，這一波段的紫外線能量與多數(shù)化學(xué)鍵能相當(dāng)，容易引光化學(xué)反應(yīng)，通常用于光固化的即是UVA。 中波UVB，波長(zhǎng)介于280320，穿透力較弱，玻璃對(duì)它有強(qiáng)烈的吸收。太陽(yáng)光中含

3、有豐富的UVA和UVB。 短波UVC，波長(zhǎng)介于200280nm，臭氧層對(duì)它有強(qiáng)烈的吸收，所以太陽(yáng)光中UVC在到地面之前就被臭氧層吸收了，UVC對(duì)生物體就很強(qiáng)的破壞作用，可殺死細(xì)菌、病毒，因此常用于消毒。 紫外線會(huì)損害皮膚和眼睛，UVA會(huì)使皮膚變黑、松馳、皺紋；UVB會(huì)產(chǎn)生急性皮炎（即曬傷）等癥，皮膚會(huì)變紅、發(fā)痛，長(zhǎng)期照射還容易導(dǎo)致皮膚癌變，因此在進(jìn)行光固化作業(yè)時(shí)應(yīng)注意防護(hù)： （1）、固化機(jī)應(yīng)有適當(dāng)屏敝裝備，紫外光不易透出；（2）、適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)，穿長(zhǎng)袖衣服、布工作手套，戴防紫外線眼鏡、面罩，不要直視燈具。（3）、注意環(huán)境通風(fēng)，以防臭氧積聚。 一般而言，也不必太過(guò)擔(dān)心，因設(shè)備制造商在設(shè)計(jì)時(shí)一般都

4、把保護(hù)裝備考慮在內(nèi)，只要按規(guī)定操作沒(méi)事的。3、 輻射固化的特點(diǎn)：輻射固化的優(yōu)點(diǎn)：（1）無(wú)需混合的單組分體系，使用方便；（2）固化速度快，幾秒至幾十秒即可完成固化，有利于自動(dòng)化生產(chǎn)線，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；（3）固化溫度低，節(jié)省能源，室溫即可固化，可用于不宜高溫固化的材料，紫外光固化所消耗的能量與熱固化樹(shù)脂相比可節(jié)約能耗90%；（4）無(wú)污染，可采用低揮發(fā)性單體和齊聚物，不使用溶劑，100%固化，故基本上無(wú)大氣污染，也沒(méi)有廢水污染問(wèn)題；（5）性能優(yōu)良，耐磨、抗溶劑、搞沖擊、強(qiáng)度高。 輻射固化的缺點(diǎn)：（1）設(shè)備投資較大，特別是電子束固化設(shè)備，輻射固化膠粘劑的價(jià)格高于常規(guī)膠粘劑的價(jià)格，這都分可由能耗低，生產(chǎn)

5、效率高得到補(bǔ)償；（2）由于紫外光穿透力較弱，固化深度有限，因而可固化產(chǎn)品的幾何形狀受到限制，不透光的部位及紫外光照射不到的死角不易固化；（3）紫外光能產(chǎn)生臭氧，需要排風(fēng)系統(tǒng)。二、固化機(jī)理：UV光固化體系分為自由基體系和陽(yáng)離子體系，兩者固化機(jī)理成分都有所不同。自由基體系是由光引發(fā)劑受UV照射激發(fā)產(chǎn)生自由基，引發(fā)單體和預(yù)聚物聚合交聯(lián)；陽(yáng)離子體系是由陽(yáng)離 子光引發(fā)劑受輻射產(chǎn)生強(qiáng)質(zhì)子酸，催化加成聚合，使樹(shù)脂固化，下面以自由基體系為例說(shuō)明： UV自由基固化經(jīng)過(guò)以下步驟：（1）自由基光引發(fā)劑受到UV照射后，激發(fā)分解產(chǎn)生自由基：（2）鏈引發(fā)：引發(fā)劑產(chǎn)生的自由基引發(fā)樹(shù)脂和單體分子的不飽和雙鍵產(chǎn)生新的自由基。（

6、3）鏈增長(zhǎng)：由樹(shù)脂和單體產(chǎn)生的自由基可以繼續(xù)引發(fā)樹(shù)脂和單體分子中的不飽和雙鍵產(chǎn)生自由基，進(jìn)行自由基連鎖反應(yīng)。（4）鏈終止：化學(xué)反應(yīng)中，由于自由基含有未偶化電子，非?；顫姡瑯O易傾向于基他自由基偶合或發(fā)生酸化作用，使鏈反應(yīng)終止。 上述反應(yīng)結(jié)果，生成高分子化合物，使膠液轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w。三、紫外光固化膠的組成 ：1、預(yù)聚物 預(yù)聚物是UV光固化膠的骨架，它是具有反應(yīng)活性的低分子聚合物，預(yù)聚物的主要功能是提供膠層的關(guān)鍵性能，例如：粘度、抗張強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、硬度和柔順性等。在光固化自由基體系中使用的預(yù)聚物是一些含雙鍵的不飽和聚合物，主要有：聚丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、不飽和聚酯、聚烯烴/硫醇等，其

7、中環(huán)氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯反應(yīng)活性高、原料豐富、品種多、價(jià)格適中，所以用量最多。 2、 單體 輻射固化組分中單體又叫活性稀釋劑，其主要作用是調(diào)節(jié)粘度和參加聚合反應(yīng)。單體按官能度的多少可分為單官能單體、二官能單體及多官能單體，單官能單體固化生成線型聚合物，它有利于提高膠層的柔韌性和附著；二官能和多官能單體不僅起反應(yīng)性稀釋劑的作用，而且起交聯(lián)劑的作用，它們對(duì)膠層的硬度、韌性和強(qiáng)度有重要影響。增加單體的官能度可加速固化過(guò)程，為適應(yīng)生產(chǎn)具有良好性能的粘合劑，常使用單官能、二官能和多官能的混合物。 自由基固化體系所用的單體主要有于（甲基）丙烯酸酯類(lèi)、乙烯基類(lèi)和乙烯基醚類(lèi)等，如苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯

8、酸異辛酯、丙烯酸異冰片酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、已二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯等。應(yīng)用這些單體除了考慮粘合的性能，成本等因素外，還要考慮刺激性和毒性，一些刺激性和毒性較大的品種逐漸被淘汰，更多刺激性和毒性低的品種被開(kāi)發(fā)出來(lái)并用于工業(yè)生產(chǎn)。 陽(yáng)離子固化體系所用的預(yù)聚物和單體與環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑相類(lèi)似。 3、 光引發(fā)劑 光引發(fā)劑是任何UV固化體系都需要的主要組分之一，對(duì)UV固化體系的靈敏度（固化速率）起決定作用。光引發(fā)劑有自由基光引發(fā)劑和陽(yáng)離子光引發(fā)劑，分別應(yīng)用于自由基體系和陽(yáng)離子體系。自由基引發(fā)劑常用的有羰基化合物、偶氮化合物、有機(jī)硫化物、氧化還原物質(zhì)、鹵素化合物、有機(jī)金屬化合物、增咸染

9、料等。應(yīng)用較廣泛且效果較好的是羰基化合物，主要有聯(lián)苯甲酰、二苯甲酮、安息香及其醚化合物如安息香乙醚、安息香丁醚等。 陽(yáng)離子光引發(fā)劑品種少且價(jià)格高，所以一直以來(lái)陽(yáng)離子固化體系發(fā)展緩慢，所占的份額低。目前用的種類(lèi)有二芳基碘鹽，三芳基硫鹽和芳茂鐵鹽等。 與自由基光固化體系相比，陽(yáng)離子光固化體系具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）固化時(shí)體積收縮小，附著力強(qiáng)；（2）不被氧氣所阻聚，在空氣氛圍中可獲得快速而完全的固化； （3）固化反應(yīng)不易終止，適用于厚膜和色漆的固化。表1列出了陽(yáng)離子固化體系與自由基固化體系的簡(jiǎn)單對(duì)比。表 陽(yáng)離子固化與自由基固化體系的比較 指 標(biāo) 自由基固化體系 陽(yáng)離子固化體系樹(shù) 脂 丙烯酸酯樹(shù)脂、不飽

10、和樹(shù)脂、聚酯、聚烯烴硫醇等 環(huán)氧樹(shù)脂、乙烯基醚樹(shù)脂單 體 丙烯酸酯、乙烯基化合物等 脂環(huán)族環(huán)氧化合物、乙烯基醚（）引發(fā)劑 自由基 陽(yáng)離子（超強(qiáng)酸）固化速度 快 對(duì)：中等；對(duì)：快后固化 可忽略 強(qiáng)對(duì)氧的敏感性 強(qiáng) 無(wú)對(duì)堿的敏感性 無(wú) 強(qiáng)對(duì)潮氣的敏感性 無(wú) 強(qiáng)氣 味 高 低價(jià) 格 低 高固化膜特性 收縮率高，附著力差 收縮率低，附著力好總之：盡管由于開(kāi)發(fā)時(shí)間短，以及價(jià)格等因素，陽(yáng)離子光引發(fā)體系目前僅占整個(gè)UV固化市場(chǎng) 約5%，但鑒于上述較之自由基固化體系的優(yōu)點(diǎn)，將是一類(lèi)大有前途的光引發(fā)體系。由于基礎(chǔ)研究和開(kāi)發(fā)的時(shí)間較短，因此尚有很多不夠完善的地方。例如，研究出能夠更多地吸收，或吸收更長(zhǎng)波長(zhǎng)的陽(yáng)離子

11、引發(fā)劑使之免受顏料的影響，這可能就是今后在該領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展方向。、其它助劑 其它助劑有穩(wěn)定劑、附著力增強(qiáng)劑、顏料色素、觸變劑等，種類(lèi)和要求大體上與一般丙烯酸粘合劑相同。唯獨(dú)顏料和色素的使用需注意對(duì)紫外線的吸收和散射，可能會(huì)影響固化速度和固化深度。四、固化裝置：用于UV膠固化的輻射裝置通稱(chēng)光固化機(jī)，可分為履帶式、箱式、點(diǎn)光源系列。它的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，主要由光源、反射器、冷卻系統(tǒng)（風(fēng)冷或水冷）和傳動(dòng)裝置（傳送帶）組成。紫外線由紫外燈產(chǎn)生，常用的紫外燈源有低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、氙燈、金屬鹵化物燈以及最新式的無(wú)極燈。其中中壓汞燈相對(duì)便宜、易于安裝和維護(hù)，且在此340380nm范圍波長(zhǎng)的強(qiáng)烈輻射峰

12、，正好落在許多光引發(fā)體系的吸收譜。因此中壓汞燈獲得廣泛的應(yīng)用。 五、紫外光固化膠粘劑的應(yīng)用:自1960年，國(guó)外報(bào)道了UV光固化膠粘劑以來(lái)，人們對(duì)其進(jìn)行了大量的研究并取得了令人矚目的成就。如今UV膠已在許多工業(yè)裝配領(lǐng)域成功應(yīng)用，尤其是需要快速裝配的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，例如LCD制造業(yè)、照相機(jī)等光學(xué)產(chǎn)品制造業(yè)、光盤(pán)制造業(yè)（CD、VCD、DVD、DVD一R）、手表制造業(yè)、蜂鳴器、手機(jī)按鍵的裝配、電子線路板的制造、偏光部件的制造等光電信息產(chǎn)業(yè)的電子部件制造。在日用品領(lǐng)域，例如玻璃家具的制造、玻璃工藝品的組裝、玩具、珠寶等裝飾品的組裝上也普遍使用UV膠。甚至傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)也在大量使用UV膠進(jìn)行裝配，例如磁電機(jī)的裝

13、配?？色@得快速、高效的生產(chǎn)效率。隨著科技人員不斷的研究進(jìn)取，UV膠的一些缺點(diǎn)得到了克服，應(yīng)用領(lǐng)域得到擴(kuò)展。例如，應(yīng)用新型的光引發(fā)劑可使固化波長(zhǎng)向可見(jiàn)光方向擴(kuò)展，可用可見(jiàn)光固化；應(yīng)用高效的光引發(fā)劑可用于有色或含填料體系的粘接，可在透光率低至0.0120%的基體之間的粘合。又如，將UV固化技術(shù)和厭氧固化、熱固化技術(shù)相結(jié)合制造出雙重固化的產(chǎn)品，它不僅能對(duì)透光部分進(jìn)行光固化，非透光部分也可進(jìn)行厭氧或熱固化。表、表 列出歐洲紫外固化膠粘劑應(yīng)用情況，其中涉及醫(yī)療、玻璃制品、汽車(chē)、電器、電子和光電子部分。 表歐洲紫外光膠粘劑分類(lèi)市場(chǎng)（噸）類(lèi)型 用量（年） 用量（年）結(jié)構(gòu)膠粘劑 非結(jié)構(gòu)膠粘劑 合計(jì) 表年歐洲紫

14、外固化結(jié)構(gòu)膠粘劑應(yīng)用市場(chǎng)情況（噸、年增長(zhǎng)率）用途 用量（年） 用量（年） 增長(zhǎng)率（）電器電子汽車(chē) 醫(yī)療 玻璃 光電子 合計(jì) .下面是UV膠一些主要應(yīng)用領(lǐng)域： 1、 在醫(yī)療用品中的應(yīng)用 一次性用品成為紫外光固化膠粘劑用量增長(zhǎng)的推動(dòng)力之一。 技術(shù) 擴(kuò)展到將皮下注射針頭與注射器和靜脈注射管粘接上，以及在導(dǎo)尿管和醫(yī)用過(guò)濾器的使用。歐洲每年在該領(lǐng)域消耗的紫外光膠粘劑估計(jì)在噸，年增長(zhǎng)率5.4。 2、在玻璃和工藝品、珠寶業(yè)的應(yīng)用 紫外光固化膠粘劑用量在其它幾方面的增長(zhǎng)勢(shì)頭良好，零售商店廚窗和裝修，包括彩色玻璃在內(nèi)的建筑物應(yīng)用，更重要的是安全玻璃的應(yīng)用。傳統(tǒng)工藝是用聚乙烯醇縮丁醛粘接，需將涂有這種粘合劑的兩片

15、玻璃疊放在熱壓機(jī)中滾壓，溫度130，壓力1.3MPa，并維持一定時(shí)間。這種安全玻璃的總生產(chǎn)時(shí)間約20小時(shí)左右。而借助UV固化粘合劑則僅需幾秒或幾分鐘即可完成粘接過(guò)程。這樣大大縮短了生產(chǎn)周期，節(jié)省了能源，提高了經(jīng)濟(jì)效益。在珠寶、裝飾品業(yè)中，可快速的完成寶石、水晶等鑲嵌、定位等。玻璃家具也是重要的應(yīng)用領(lǐng)域，盡管受時(shí)尚的影響很大。 3、在電器和電子行業(yè)應(yīng)用 紫外光固化膠粘劑在電器和電子應(yīng)用的發(fā)展速度最快，兩者合計(jì)的年增長(zhǎng)率平均為，估計(jì)用量由年的噸增加到年的噸主要用途包括：智能卡和導(dǎo)電聚合物顯示器的粘接和密封；接線柱、繼電器、電容器和微開(kāi)關(guān)的涂裝和密封；印刷電路板（）粘貼表面元件；印刷電路板上集成電路

16、塊粘接；線圈導(dǎo)線端子的固定和零部件的粘接。同樣，汽車(chē)工業(yè)零部件的粘接通常也屬于這一領(lǐng)域，其應(yīng)用覆蓋汽車(chē)燈裝配、倒車(chē)鏡和氣袋部件的粘接和燃油噴射系統(tǒng)。 4、在光電子、信息行業(yè)應(yīng)用 雖然電器、電子和汽車(chē)業(yè)是發(fā)展最快的部分，而消耗量最大的則是具有巨大潛力的光電子信息行業(yè)，其中主要包括三個(gè)消費(fèi)領(lǐng)域：數(shù)字光盤(pán)制造業(yè)、光學(xué)纖維粘合和液晶和聚合物顯示器。進(jìn)入信息時(shí)代，光盤(pán)作為最重要的信息載體之一需求量十分驚人，預(yù)計(jì)未來(lái)年將呈爆炸式增長(zhǎng)。無(wú)論是現(xiàn)在還是未來(lái)都將是紫外光固化膠粘劑最大的應(yīng)用領(lǐng)域。C D、C DR、C DR W制造中主要用于反射膜層、保護(hù)膜層的涂覆。而更大的用量是在D V D制造業(yè)，關(guān)于生產(chǎn)有很重

17、要的二點(diǎn)：首先是不像其前身光盤(pán)，它的制造依靠?jī)蓪泳厶妓狨ツふ辰釉谝黄饦?gòu)成基本盤(pán)；其次，不是以點(diǎn)而是以面來(lái)粘接，使得用量增加。另外用于包裝的密封罩也使用紫外光固化膠粘劑。的需求趨勢(shì)表明，市場(chǎng)加上家庭影院在內(nèi)有很高的增長(zhǎng)率?？紤]到諸如多層的潛在技術(shù)的發(fā)展，用于該領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模會(huì)有巨大的增長(zhǎng)，到年可達(dá)噸，相應(yīng)的年增長(zhǎng)率可達(dá)。光導(dǎo)纖維和導(dǎo)電泵合物顯示器也是應(yīng)用領(lǐng)域之一，美國(guó)已經(jīng)用光導(dǎo)纖維代替銅線傳輸信號(hào)，中國(guó)的發(fā)展前景也是一片光明。液晶及聚合物顯示器是技術(shù)的延續(xù)，最具發(fā)展前景的扁平面板顯示技術(shù)-液晶顯示器(LCD)，正經(jīng)歷著迅速發(fā)展，成為市場(chǎng)熱點(diǎn)?，F(xiàn)時(shí)液晶顯示器被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備上，這些設(shè)備包括：*

18、手表、計(jì)算器*電腦顯示器*電視屏幕*攝像機(jī)/時(shí)鐘*測(cè)試儀讀數(shù)盤(pán)*汽車(chē)電子儀表盤(pán)*個(gè)人數(shù)字助理（PDA）顯示屏 紫外光固化膠粘劑在液晶顯示器制造中用途如下： 光電組件對(duì)位臨時(shí)固定； 主板密封； 端口密封； 金屬引端子的粘接； 柔性封端； 裸芯片貼裝； 同向異位和薄膜粘接，以及FCOG蓋涂層。我國(guó)是全球液晶顯示器的主要生產(chǎn)地，所用材料仍需大量進(jìn)口，LCD組裝用UV固化膠粘劑主要使用日本等國(guó)的產(chǎn)品，以三鍵公司（Three Bond）為代表。在計(jì)算機(jī)硬盤(pán)制造用，磁頭與折片粘接工作程序是：把少量的膠加在折片前端的舌片上，再由中央具夾著磁頭放在舌片加膠處。用一定強(qiáng)度的紫外光照射數(shù)秒鐘，使膠粘劑初固化；然后

19、從自動(dòng)粘合機(jī)中取出，經(jīng)加工處理后放人烘箱，在設(shè)定的溫度下加熱固化。是屬于紫外熱固化雙重固化。 5、非結(jié)構(gòu)性紫外光固化膠粘劑非結(jié)構(gòu)性膠粘劑產(chǎn)量較大，年大約生產(chǎn)噸，主要類(lèi)型分為壓敏膠型和紙板和包裝箱用膠。四個(gè)成品性良好的紫外光敏膠帶和標(biāo)簽市場(chǎng)的：醫(yī)用膠帶和修補(bǔ)用醫(yī)療壓敏膠；專(zhuān)用工程膠帶，例如汽車(chē)和管道業(yè)；透明電影膠片標(biāo)簽；功能標(biāo)簽。 輻射固化-表面固化新技術(shù) 輻射固化的基本含義就是利用紫外光（UV）或電子束為能源，引發(fā)具有化學(xué)活性的液體配方，在基體表面實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng)的固化過(guò)程。 UV/EB固化的工業(yè)應(yīng)用為材料表面固化提供了一種先進(jìn)的加工手段。這種固化技術(shù)不同于傳統(tǒng)技術(shù)（例如熱固化）的最大優(yōu)點(diǎn)在于輻射

20、固化采用高效能源-紫外光或電子束作為引發(fā)手段，快速實(shí)現(xiàn)涂層固化。 1 紫外光與電子束 紫外光與電子束都可看成輻射大家族的成員，不同的是紫外光是一種電磁輻射，而電子束卻是經(jīng)加速的高能電子流。 輻射固化常用的100380nm紫外光區(qū)又細(xì)分為UV-C（100280nm）、UV-B（280315nm）和UV-A（315380nm）。輻射固化采用的紫外光源一般是經(jīng)電能激發(fā)的紫外燈。 電子束也是一種輻射，它是一批經(jīng)過(guò)加速的電子流，粒子能量遠(yuǎn)高于紫外光，可使空氣電離，故高能電子束又可稱(chēng)為電離輻射。電子束固化一般不需光引發(fā)劑，可直接引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，而且對(duì)物質(zhì)的穿透力也比紫外光大得多。產(chǎn)生電子束的裝置稱(chēng)為電子加速

21、器。輻射固化采用的一種掃描型的電子加速器，其基本原理與家庭使用的電視機(jī)十分類(lèi)似。在電視機(jī)中經(jīng)加速的電子流掃描電視熒光屏取得視覺(jué)信息，輻射固化中電子加速器的電子束對(duì)基材表面掃描從而實(shí)現(xiàn)固化加工。 2 輻射固化- 一項(xiàng)系統(tǒng)工程 輻射固化是在現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新技術(shù)，因此可以看作是多種技術(shù)共同結(jié)構(gòu)形成的綜合體，包括輻射源（UV和EB）、原料、單體和齊聚物、光引發(fā)劑、各種助劑（如顏料、添加劑）、化學(xué)配方（涂料、油墨、黏合劑等）、基材與涂布裝置等。輻射固化只有通過(guò)這些技術(shù)要素的合理配置才能發(fā)揮其固有的生命力。事實(shí)上，這些技術(shù)要素在輻射固化的產(chǎn)業(yè)進(jìn)程中已形成了相互依賴(lài)的市場(chǎng)鏈，共同保證市場(chǎng)

22、競(jìng)爭(zhēng)力，因此輻射固化的本身是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。 3"3E原則"推動(dòng)輻射固化發(fā)展 任何高新技術(shù)的確立和發(fā)展，現(xiàn)在看來(lái)都須遵循"3E原則"，概莫能免，因此"3E原則"是輻射固化賴(lài)以生存和發(fā)展的根基和原動(dòng)力。所謂"3E"就是指能源（Energy）、生態(tài)（Ecology）和經(jīng)濟(jì)（Economy）。 （1）能源 輻射固化餓額能量消耗只需保證活性化學(xué)配方在輻射引發(fā)下發(fā)生聚合交聯(lián)反應(yīng)，不必對(duì)基材進(jìn)行加熱，因此UV固化的能耗僅為常規(guī)溶劑型涂料和油墨固化的1/5，EB固化能耗更小，僅為常規(guī)固化的1/100。 （2）生態(tài) 輻射固化所采用的

23、活性化學(xué)配方不含（或少含）揮發(fā)性溶劑，屬于零排放（或低排放）技術(shù)，有利于環(huán)境保護(hù)。此外，輻射固化所用基礎(chǔ)能源為電源，無(wú)燃油然氣，也無(wú)二氧化碳產(chǎn)生。因此輻射固化常被譽(yù)為"綠色技術(shù)"。 （3）經(jīng)濟(jì) 輻射固化裝置緊湊，加工速度快，場(chǎng)地空間小，生產(chǎn)效率高。因此工藝本身有助于提高產(chǎn)品性能，降低原材料消耗，這一切從經(jīng)濟(jì)成本上提高了技術(shù)本身的競(jìng)爭(zhēng)能力。 除此之外，輻射固化較之于傳統(tǒng)的固化技術(shù)尚有自身的特點(diǎn)，例如室溫固化，有利于熱敏材料的加工；固化配方可按需求調(diào)節(jié)，有利于提高工藝的適應(yīng)性，保證產(chǎn)品性能（如硬度、柔性、光澤、耐候性等）；輻射固化易于實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)，自動(dòng)化程度高。 輻射固化特有的

24、技術(shù)優(yōu)勢(shì)不僅滿足"3E原則"的要求，而且在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中持續(xù)保持對(duì)傳統(tǒng)固化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，使輻射固化自20世紀(jì)60年代以來(lái)一直呈高速增長(zhǎng)勢(shì)頭：目前緊急發(fā)達(dá)國(guó)家（如美國(guó)、日本以及歐洲各國(guó)）每年增長(zhǎng)率約為10%，發(fā)展中國(guó)家的增長(zhǎng)速度更快，中國(guó)的平均年增長(zhǎng)率可達(dá)25% 。 據(jù)估計(jì)，目前全球UV/EB固化的化學(xué)原料和配方的市場(chǎng)占有額僅為工業(yè)涂料（油墨、涂料與黏合劑）總銷(xiāo)售額的3%，因此輻射固化發(fā)展前景看好。 在輻射固化中占統(tǒng)治地位的是紫外光固化（約90%），電子束固化由于加速器裝置一次性投資較高，至今所占比重仍然很小（約10%）。 4 輻射固化產(chǎn)品舉例 目前輻射固化產(chǎn)品已滲入到工業(yè)生產(chǎn)

25、與日常生活的方方面面，幾乎無(wú)所不在，這里僅舉出一些典型的例子。 （1） 涂層 光盤(pán)、光纖、磁帶、磁卡、高檔物品袋、照相膠片、雜志封皮、真空金屬塑 料、易拉罐、家具貼面、層壓板、墻壁嵌板、乙烯地磚與瓦面、電鍍金屬管及皮革裝飾等； （2） 油墨 平版膠印、凸版印刷、柔版印刷、凹版印刷和絲網(wǎng)印刷等； （3） 黏合劑 汽車(chē)前燈、壓敏標(biāo)簽和移畫(huà)印花、電子器件封裝與包殼、醫(yī)用塑件裝配等； （4） 電子器件 印刷線路板敷形涂覆、抗蝕劑、阻焊劑、字符油墨、抗光干膜、保護(hù)涂層等； （5） 其他 印刷板、醫(yī)用器件、牙科充填物、化妝品盒、眼鏡片、高爾夫球、獎(jiǎng)杯、滑雪板、摩托雪橇、廣告標(biāo)牌等涂層固化或裝飾，以及三維立

26、體光鑄加工。 5 輻射固化的化學(xué)體系 具有反應(yīng)活性的化學(xué)配方內(nèi)容構(gòu)成了輻射固化的化學(xué)體系，一般包括齊聚物、單體、光引發(fā)劑、助劑等成分。 齊聚物在輻射固化配方中起著極其重要的作用，它決定了涂料、油墨、黏合劑或其他基料在輻射固化后的整體性能。齊聚物是專(zhuān)門(mén)指一類(lèi)具有不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)的高分子聚合物，可進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)，擴(kuò)展成為交聯(lián)固化體，故也稱(chēng)預(yù)聚物。大多數(shù)齊聚物都是不同類(lèi)型丙稀酸樹(shù)脂，分子量一般不大。 單體是有機(jī)合成材料最基本的單元，在輻射固化中單癱主要是用作稀釋劑以降低化學(xué)體系的黏度。UV/EB固化單體一般為活性稀釋劑，不僅可調(diào)節(jié)配方黏度，而且分子結(jié)構(gòu)含有一個(gè)或多個(gè)雙鍵，稱(chēng)作單官能團(tuán)活性單體或多官能團(tuán)

27、活性單體。這種活性單體可與齊聚物或其他單體發(fā)生反應(yīng)，參與輻射固化過(guò)程，而且由于不含揮發(fā)性物質(zhì)，故不會(huì)對(duì)大氣造成污染。 光引發(fā)劑在紫外光的作用下產(chǎn)生自由基和陽(yáng)離子。這兩種粒子在化學(xué)體系中都是高能活性基團(tuán)，有利于引發(fā)單體、齊聚物和聚合物的不飽和雙鍵的交聯(lián)固化。值得指出的是，EB固化不需要光引發(fā)劑，因?yàn)殡娮颖旧砭湍芤l(fā)化學(xué)體系的交聯(lián)反應(yīng)。 助劑在輻射固化中雖然并不直接參與固化過(guò)程，然而其作用不可忽視。最常用的助劑是穩(wěn)定劑，主要用于防止配方用料在貯存時(shí)出現(xiàn)凝膠化現(xiàn)象，或防止配方體系在暗光條件下自動(dòng)固化。此外，其他一些助劑，包括顏料、染料、消光劑、消泡劑、流平劑、附著力促進(jìn)劑等在改善最終固化性能中也發(fā)揮著各自不同的作用。 6 發(fā)展趨勢(shì) 輻射固化雖然在全球取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，然而其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程并不盡如人意，主要