電子加速器在涂層固化領域的應用一般稱之為EB固化。
EB固化是以電子加速器產生的高能電子束為輻射源,使液體低聚物發生交聯聚合,進而快速形成固體產物的過程。其主要過程包括:高能電子束沖擊基態的低聚物,與低聚物碰撞并瞬間將能量傳遞給低聚物分子,誘發一系列的物理化學反應,使得低聚物交聯反應直至固化。
EB固化的固化機理主要包括:1)自由基固化;2)陽離子固化。
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1)自由基機理是通過對不飽和雙鍵的輻射,引發的聚合反應,主要用于(甲基)丙烯酸酯類單體及預聚物,苯乙烯稀釋的不飽和聚酯等樹脂(fig.1)。 | 2)陽離子機理則是通過輻射使得陽離子引發劑(常用的如碘鹽)在體系中產生質子酸,進而誘導環氧樹脂中的環氧基團發生陽離子開環聚合反應(fig.2)。 |
二、應用效益
(一)固化所需的印能量范圍為75kev~300kev,電子束以接近光速的速度到達固化物質表面,固化時間≤0.1S,固化不僅不受涂層顏色的限制,而且還能固化紙張或其它基材內部涂料和不透明基材(如鋁箔)之間的粘合劑。
(二)EB固化可使油墨和粘合劑100%固化,尤其適用于固化程度必須為100%的領域,如食品包裝等。
(三)能耗低,EB固化能耗為UV固化的5%,傳統熱固化的1%。
(四)操作簡單,容易控制,精確度和可重復性高,無環境污染。
三、前景
EB油墨(光油)具有諸多優點,使得EB同化技術在未來的發展中表現出強勁的生命力。
(一)不含揮發性物質VOC,沒有氣味或僅有很小的氣味,減少了對工人健康的危害,無環境污染。
(二)耐抗性好,由于油墨中的化學物質通過交聯反應形成了高分子立體網狀聚合物,墨膜具有較好的耐化學性和耐摩擦性。
(三)固化時間短,一般只需0.1秒即可徹底干燥,與傳統印刷需要幾分鐘甚至幾天才能徹底干燥相比,大大提高了生產效率。
(四)顏料濃度高,印制的產品外觀漂亮,具有較強的光澤度和立體感。
(五)減少了印刷機的清洗時間。
(六)固化時不會出現導致承印物變形的強熱量。
四、主要參數
涂層固化用EB設備主要參數
四、設備圖樣
涂層固化用EB設備(1)
涂層固化用EB設備(2)