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介紹

由于UV涂料的的優(yōu)點(diǎn)：初始固化速度可以在幾秒內(nèi)、環(huán)境友好（少量VOC）、基本無溶劑，在許多工業(yè)中，UV可固化涂料已經(jīng)逐步替代溶劑基涂料。并且，UV涂料具有耐染色、耐磨損和耐溶劑等出色的物理性質(zhì)。

本文中，我們利用CURINSCAN Classic測(cè)量UV涂料的固化過程。

測(cè)試原理

CURINSCAN Classic使用光學(xué)方法執(zhí)行納米遷移率分析(Nanoscale Mobility Analysis-NMA)并測(cè)量顆粒(聚合物，聚集體，顏料…)布朗運(yùn)動(dòng)。儀器結(jié)構(gòu)如下圖所示。

散斑圖像的波動(dòng)速度與散射體的運(yùn)動(dòng)直接相關(guān)，因此與材料的粘彈性性質(zhì)直接相關(guān)。對(duì)散斑圖像的波動(dòng)速度分析，可以確定一個(gè)特征頻率，流動(dòng)性因子Fluidity Factor (FF)。FF值越高，散斑圖像變化越快，對(duì)應(yīng)于液體樣品（粒子快速運(yùn)動(dòng)）。相應(yīng)的，低FF值表示散斑圖像的慢速變化，代表類固體行為。

例如，圖2顯示了涂料干燥過程中顆粒布朗運(yùn)動(dòng)速度與對(duì)應(yīng)的FF值。溶劑中粒子運(yùn)動(dòng)速度較快，F(xiàn)F值較高；當(dāng)隨著干燥過程顆粒布朗運(yùn)動(dòng)速度降低，響應(yīng)的FF值會(huì)隨之下降。

因此，CURINSCAN可以精確地監(jiān)測(cè)薄膜的形成和涂層的干燥動(dòng)力學(xué)，并獲取特征時(shí)間點(diǎn)。利用這個(gè)技術(shù)，我們可以準(zhǔn)確的判斷一個(gè)涂膜的干燥/固化程度。

實(shí)驗(yàn)方法

CurinScan經(jīng)典的開放式結(jié)構(gòu)可以搭配任何“點(diǎn)型”紫外線燈和監(jiān)測(cè)紫外線固化。紫外線斑可根據(jù)需要的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行調(diào)整。CurinScan經(jīng)典配備了一個(gè)帶通濾波器，因此紫外線既不干擾也不改變

儀器的信號(hào)。

? CurinScan波長(zhǎng):655nm

? CurinScan濾光帶:650-660 nm

? 紫外燈波長(zhǎng):365 nm

? 紫外燈濾光帶:280-400 nm

? 紫外燈到樣品的距離:5厘米

涂膜厚度100微米，基材為玻璃，在干燥過程中使用350mW/cm²的紫外功率照射涂層3次。

結(jié)果與討論

圖4顯示了UV涂料的流動(dòng)性因子FF隨時(shí)間的變化。

從上圖可以識(shí)別出3個(gè)干燥階段。在14s之前，未照亮涂層前，信號(hào)基本沒有變化。隨著每次照亮，流動(dòng)性因子快速下降，意味著樣品每次被照射時(shí)發(fā)生高度聚合。每次照射時(shí)，由于涂層溫度短暫升高，流動(dòng)性因子會(huì)升高。

結(jié)論

CURINSCAN是一種原位、無侵入、簡(jiǎn)便的方法，可以幫助涂料的快速研發(fā)，主要應(yīng)用包括：

1. 確定固化方案：時(shí)間、功率

2. 監(jiān)測(cè)固化動(dòng)力學(xué)：確定固化步驟

3. 開發(fā)配方和重新配方：無溶劑，生物相容性…