uv-led油墨光引發(fā)劑和光源的研究

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1、第21卷第6期北京印刷學(xué)院學(xué)報(bào)2013年12月V0lJ21No．6JournalofBeijingInstituteofGraphicCommunicationDec．2O13UV．LED油墨光引發(fā)劑和光源的研究易青，魏先福，黃蓓青，王琪(1．南京林業(yè)大學(xué)江蘇省制漿造紙科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京2100372．北京印刷學(xué)院印刷與包裝工程學(xué)院，北京102600)摘要：uV．LED油墨因節(jié)能、環(huán)保、高效等優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注。uV固化是指固化材料經(jīng)紫外光照射后，吸為提高uV—LED油墨的固化速率，選用不同光5】發(fā)劑分別收一定波段的紫外光發(fā)生交聯(lián)聚合反應(yīng)，瞬間由制備油墨，在不同波長(zhǎng)及輻射能量的uV

2、—LED光源下固化，液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)的過(guò)程¨。常規(guī)uV光源為高壓研究了光引發(fā)劑和光源對(duì)油墨固化速率的影響。改變光汞燈，存在壽命短、耗電量大、承印材料受熱變形引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)制備油墨，測(cè)試油墨的固化速率，從而確及重金屬污染等缺陷。uV—LED光源是利用光定能使油墨獲得較高固化速率的光引發(fā)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)。研究結(jié)果表明，光引發(fā)劑的種類、質(zhì)量分?jǐn)?shù)和光源的性能參電轉(zhuǎn)換原理，芯片中的電子和正電荷在移動(dòng)過(guò)程數(shù)對(duì)uV—LED油墨的固化速率都有很大影響，所研制的油中碰撞結(jié)合轉(zhuǎn)化成光能，使得uV-LED固化更為墨在顏料的透光窗口、光引發(fā)劑的光譜吸收峰、光源的光節(jié)能、環(huán)保，且光源壽命長(zhǎng)、輻射熱量低，成為uV．譜輻

3、射峰三者相互匹配時(shí)有較高的固化速率。LED油墨的新寵。固化速率是uV—LED油墨關(guān)鍵詞：UV—LED油墨；UV—LED光源；光引發(fā)劑；固化速率的重要性能之一，決定了印刷速度。由于uV．中圖分類號(hào)：TS802．3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ALED光源輻射波峰單一，能量聚集在某個(gè)狹窄的文章編號(hào)：1004．8626(2013)06~042-03紫外光譜段，且目前市場(chǎng)上uV—LED光源的功率都較低，因此，提高固化速率成為目前uV-LED油墨亟待解決的問(wèn)題。1實(shí)驗(yàn)1．1實(shí)驗(yàn)材料光引發(fā)劑：ITX(異丙基硫雜蒽)、819[雙(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化磷]、TPO(2，4，6一三甲基苯甲?；欢窖趸?/p>

4、膦)、907[2一甲基1一(4-甲巰基苯基)一2-啉丙酮一1]、369[2一芐基-2-二甲氨基一1-(4-嗎啉苯基)丁酮-1]；顏料：酞菁藍(lán)；單體：乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(EOEOEA)、己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)；預(yù)聚物：EB150、EB151；助劑：丙烯酸2．乙基己酯(EHA)、9077。1．2實(shí)驗(yàn)儀器GJ．2s型高速研磨機(jī)(青島海通達(dá))；恒溫磁力攪拌器(江蘇榮華儀器)；JJ-I型機(jī)械攪拌器(常州國(guó)華)；UV-2501PC紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(日本島津)；FTIR一8400傅立葉變換紅外光譜儀(日本島津)；

5、UV—LED固化光源(上海依瓦塔)，光源波長(zhǎng)分別為365nm、385nm和395nm，對(duì)應(yīng)的最高光功率收稿日期：2013．10．15為1．2W／cm、1．5W／cm和3W／cm。第6期易青，魏先福，黃蓓青，等：uV—LED油墨光引發(fā)劑和光源的研究431．3油墨的制備表1光引發(fā)劑的光譜吸收峰將連結(jié)料及顏料等混合后使用機(jī)械攪拌器攪光引發(fā)劑種類光譜吸收峰／nmITX258、382拌0．5h，置于高速研磨機(jī)中研磨至顏料在連結(jié)料8l9370、405中充分潤(rùn)濕分散，制得油墨色漿。固定油墨配方，TPO269、298、379、393混合色漿、成膜預(yù)聚物、光引發(fā)劑、單體及助劑等，907232、3073

6、69233、324用機(jī)械攪拌器攪拌均勻后得到uV—LED油墨。1．4固化速率測(cè)試與評(píng)價(jià)如表1及圖1所示，各光引發(fā)劑的光譜吸收峰將油墨涂布在PET膜上(墨膜厚度約12m)，不同，酞菁藍(lán)顏料在紫外光譜區(qū)域(200～400nm)經(jīng)uV—LED光源固化3s后(照射距離為1cm)，采的透光窗口在355～365nm附近，該波段處紫外光用間歇紅外光譜法，用雙鍵轉(zhuǎn)換率來(lái)表征uV．透過(guò)最多，有利于光引發(fā)劑對(duì)紫外光的吸收，且光LED油墨的固化速率。紅外光譜中810em處為引發(fā)劑的光譜吸收峰在顏料透光窗口范圍內(nèi)越多，c—c雙鍵上c—H面向彎曲振動(dòng)峰，其吸收強(qiáng)度對(duì)紫外光的吸收能力越強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)所用UV．LED光

7、隨著紫外光照射時(shí)間的增加而減弱，雙鍵轉(zhuǎn)換率計(jì)源發(fā)出的是單色光且波峰狹窄，選擇與顏料透光窗算方法如公式(1)所示，其中A。是墨膜未經(jīng)紫口匹配的光引發(fā)劑和uV—LED光源是提高uV．外光照射時(shí)810cm譜帶的吸收強(qiáng)度，A．是墨膜經(jīng)LED油墨固化速率的關(guān)鍵。紫外光照射后該譜帶的吸收強(qiáng)度，c為油墨的雙2．2UV-LED油墨光引發(fā)劑、光源與顏料的匹配鍵轉(zhuǎn)換率。光引發(fā)劑是光固化體系的關(guān)鍵組分，關(guān)系到體系在光輻射時(shí)能否引發(fā)預(yù)聚物和活性稀釋劑發(fā)生c=。％㈩交聯(lián)聚合反應(yīng)，它