uv固化的原理以及附著力

　　紫外涂層與基材之間的附著力是判斷漆膜性能的首要前提。在涂料配方設(shè)計過程中，粘接溶液也決定了材料的選擇和協(xié)調(diào)方向。紫外固化涂層具有快速固化交聯(lián)的特點，但干燥過程中形成的收縮問題比其他固化形式的涂層更為嚴重。如果紫外涂層形成固體基板粘接牢度，則更具挑戰(zhàn)性。..根據(jù)紫外光固化涂層的特殊性，對其進行了細化分析，以明確紫外光固化涂層的附著力機理，從而選擇合適的附著力溶液，從而使涂料配方設(shè)計出理想的保護涂層，這個也是uv平板打印機打印材料重要的成分。

　　一.涂層附著力理論

　　當兩個對象被放置，以實現(xiàn)緊密接觸用的分子的界面，以及產(chǎn)生新的界面層時，產(chǎn)生的粘合力。附著力是一個復雜的現(xiàn)象，涉及“接口”的物理效應和化學反應。

　　當涂層涂在基材上，在干燥和固化過程中，會產(chǎn)生附著力。這些力的大小取決于表面和涂層的性質(zhì)（樹脂、活性單體、助劑、溶劑等）。從廣義上講，這些力可以分為兩類：一級力和二級力?；瘜W鍵是主要的價力，其結(jié)合力遠高于第二價力。二次價力是基于氫鍵所代表的弱得多的物理力。這些力在具有極性基團（如羥基、羧基等）的基底上更為常見，但在非極性表面（如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）上則較少。

　　涂層粘著的確切機理尚未完全了解。然而，將兩個物體連接在一起的力是機械連接、靜電吸引或化學結(jié)合，這是由于基板和油漆通過涂層擴散造成的。根據(jù)襯底表面和所用涂層的物理和化學特性，附件可采取以下一種或多種機理。

　　1.靜電理論

　　涂層和襯底表面都具有分散在系統(tǒng)中的殘余電荷。這些電荷的相互作用可以改善一些粘附性。靜電力主要是分散力和來自永久偶極子的相互作用力。含有永久雙極的分子之間的吸引力是由一個分子的正區(qū)域和另一個分子的負區(qū)域之間的相互作用引起的。

　　固體表面涂層的潤濕程度是通過偶極子之間的接觸角測量的吸引力，被稱為分散力，范德華力引起的，而且還有助于粘附性，對于某些底物/涂層體系中，這些提供最有吸引力的該涂層和該襯底之間的力。這些互動應注意的是只有短程相互作用。因為當距離超過0.5納米（5 a）中，這些力顯著減少，因此與該涂層和該襯底緊密接觸是必要的。

　　2.擴散理論

　　當涂層與基體相互連接和潤濕達到分子接觸時，根據(jù)材料的不同性質(zhì)和固化條件，部分大分子會不同程度地擴散到界面的另一側(cè)。這種現(xiàn)象需要分兩步來完成，即潤濕后，鏈段通過界面擴散形成交錯的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

　　因為長鏈性質(zhì)不同，擴散系數(shù)低，非相似聚合物通常是不相容的，所以完全的大分子不可能通過界面擴散。然而，理論和實驗數(shù)據(jù)表明，局部鏈擴散是非常容易發(fā)生的。涂層的擴散也被接觸時間、固化溫度和分子結(jié)構(gòu)（分子量、分子鏈彈性、側(cè)鏈基團、極性、雙鍵和物理相容性）的影響間接證實。直接證據(jù)包括擴散系數(shù)的測定、電子顯微鏡對界面結(jié)構(gòu)的觀察、輻射熱致發(fā)光技術(shù)和光學顯微鏡。顯然，這種擴散最有可能發(fā)生在工程塑料等基板上，因為分子的自由體積較大，分子之間的距離比金屬和玻璃大得多。

　　二.附著形成機理

　　當兩種材料不相似時，當兩種材料達到“緊密”接觸時，形成新的界面。界面相互作用的性質(zhì)決定了涂層與基體之間的結(jié)合強度，而界面相互作用的程度基本上取決于一個相與另一個相的潤濕性。當使用液體涂層時，液相的流動性也是非常有幫助的，因此潤濕可以看作是涂層與基體之間的密切接觸。為了保持涂層與基體之間的附著力，除了保證涂層的初始潤濕外，在成膜固化后，保持粘結(jié)條件不變也是非常重要的。因此，涂層對基體的潤濕是形成附著鍵的關(guān)鍵。

　　潤濕性和表面能

　　在粘附的調(diào)查過程中，該涂層的潤濕性，只有當所述基板和涂層，以功能實現(xiàn)有效的潤濕必要的先決條件附接機構(gòu)。潤濕表面可以熱力學描述的那樣，涂布液的表面張力，并涂布在固體表面和襯底是重要的參數(shù)可影響界面的粘合強度和粘連形成。

　　均勻液體表面分子或原子的周圍環(huán)境與內(nèi)部環(huán)境不同。在內(nèi)部，分子被相同的分子包圍，它們之間的距離取決于把它們拉在一起的吸引力和阻止它們占據(jù)相同位置的排斥力的平衡；而界面上的分子在各個方向上的作用力是不均勻的，它們與表面上方的空氣相互作用，同時被表面下方的分子所吸引。表面下的分子傾向于把表面分子向內(nèi)拉，以減少表面上的分子數(shù)量，從而減小表面積。這種吸引力提高了液體的表面張力，并且可以解釋液體是以小滴的形式存在的，就像它被一層彈性皮膚所覆蓋一樣。此外，表面分子之間的距離比體相大，因此能量更高。把分子從內(nèi)部移到表面需要工作。由液體單位表面積的增加引起的自由能的增加被定義為表面張力。