小说墨水的动力学演化一直是法规草案规定政府的直接功能和其他执法机构。在美国,美国环境保护署在其政策声明gydF4y2Ba ^1gydF4y2Ba 建议大幅减少挥发性有机化合物(VOC)的使用可能被释放到环境中从不同的产品和应用程序。gydF4y2Ba

直到1970年代早期,油墨化学是完全基于有机溶剂。涂料行业188BET竞彩依赖于低固溶剂系统固体(~ 10%)。这种溶剂含量高导致释放大量的挥发性有机化合物的仪器。在此期间,化学家在很大程度上依赖于聚合物材料的分子量方面来调整系统的性能特征。188金宝搏bet官网当然,高分子量聚合物溶剂/固体比率要求高。gydF4y2Ba

当从溶剂系统切换的必要性迫在眉睫,一个双管齐下的方法。第一个是使用水作为溶剂的显而易见的选择,和适应高固体含量的内容。第二个,更有想象力,集中在操纵聚合物的分子量的问题。在这种方法中,单体和低分子量聚合物(低聚物)代替高分子量的。需要的是一种机制来启动这些物种的原位聚合,治愈涂层。这一步可以由多种方法。最简单的方法使用热(热固化)不受欢迎因为相对高温引发聚合过程是必要的,即使在化学发起者的存在,这可能损害许多基质。gydF4y2Ba

正是在这样的背景下,潜在的辐射和光化学聚合单体和低聚物被认为是值得考虑的。高能辐射和光子以干净的试剂,在他们不留下任何碎片的反应介质。这些特殊试剂,尽管昂贵,是独特的在他们的影响和在舞台上占据着一个特殊的位置的化学反应。本文属于特殊化学引起的辐射和光子,分别在油墨,油漆和涂料也有相关性。gydF4y2Ba

“辐射”一词包含电磁辐射如可见光、紫外线(UV)光,x射线和g射线,以及原子辐射,如电子,中子和g-rays。其中,前两个是低能量和其他人都认为是高能辐射。化学诱导的高能辐射,电磁或原子,是否有些相似。gydF4y2Ba

电子束固化gydF4y2Ba

Electron-beam-cured墨水正在作为一个环保的选择。一些预计改进产品和过程包括:最高的光泽,最高耐机械和化学因素,消除固体溶剂/近100%,最快的速度,瞬时固化、批次的一致性和低的温度。gydF4y2Ba ^2gydF4y2Ba 这些积极的性能特征源于电子的能力形成交联聚合物薄膜,并穿透表面。添加到这是辐照设备的成本的下降趋势和改进性能的成分的化学物质。辐射技术的方法是反映在流行RadTech会议。gydF4y2Ba

电子是由J.J.汤姆森发现在1897年在英国卡文迪什实验室的工作。他的实验在阴极射线导致革命的概念亚原子粒子的存在。电子的现代理解认为它是一个类的成员的原子粒子称为轻子,其他重要的粒子被夸克。核粒子如中子和质子也由这些组成的。在一个原子中,带负电荷的电子定位在细胞核外轨道的能量增加。他们的数量等于带正电的质子的数量。化学家们高度重视电子,因为他们参与负责控制化学反应。只不过是电力电子的运动,每个粒子携带一个收1.602 x 10 - 19库仑。gydF4y2Ba

高能电子束是由加速电子在粒子加速器。高能电子束因此产生可以导致油墨涂层的化学变化。的电子通常是通过加热金属阴极在真空室可能加速了两种技术。在第一个,电场的加速的力量,来源于一个静电势。在第二个,所需的电场是由电磁辐射的电场分量gydF4y2Ba^{3、4gydF4y2Ba}通常位于射频或微波频段。范德格拉夫发电机和直线加速器(直线加速器)分别工作在这些原则。这些加速器可以传授电子能量远高于1兆电子伏(百万电子伏特)。但在实际的墨水的场景中,电子的能量更低,一般在125 - 150 keV(千电子伏)。这样的能量范围可以达到一个加速器技术的差距,gydF4y2Ba^5gydF4y2Ba在电子束电流可以几毫安级。gydF4y2Ba

辐射化学是关心的高能带电粒子和高能光子与物质的相互作用。由高能电子辐射化学拿出非常相似,如x射线和g-rays光子引起的来源。因为这些来源引起电离介质的导线,他们也被称为电离辐射。相反,紫外线和可见光,不会引起电离称为电离辐射。gydF4y2Ba

当电子与物质和交互相撞,两种类型的流程发生:散射和核捕获。散射粒子的相互作用保持它的性质或维护身份。它可以是弹性类型或无弹性的类型。不失弹性的类型、电子能量不考虑散射角。无弹性的类型、电子失去能量。能量损失可以导致原子位移,激发或电离。因此只有任何化学的非弹性相互作用的结果。在相对较高的电子能量和大的散射角,称为轫致辐射的能量损失机制发生,即光发射电子的减速。gydF4y2Ba

电子与物质相互作用时,原子中电子的碰撞和转移他们的一些能源。这些电子可以兴奋到更高的能级和在适当的电子束能量,原子可以失去电子产生一个带正电的离子。这些喷射电子被称为二次电子。这些低能量电子将会消散的能量在介质的体积小,导致小集群电离和激发。这些球状星团被称为热刺和有一个直径~ 2纳米(纳米)。gydF4y2Ba

其中的一些可能被一个带正电的离子和二次电子产生一个高度兴奋的状态,可以分离成其他产品。这些电子的一小部分可能只是被困在分子和溶剂化。在水里,他们被称为水合电子。gydF4y2Ba

油墨用于EB固化利用丙烯酸单体和低聚物的聚合能力。丙烯酸化学在现代油墨有着特殊的意义。gydF4y2Ba^6gydF4y2Ba最简单的有机化合物的结构,丙烯酸,下面的方程所示。gydF4y2Ba

CHgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba= CH-COOHgydF4y2Ba

双键的丙烯酸一半打开在互动电子(起始),形成自由基作用于其他单体形成链(传播)导致高分子量聚合物。可能会指出,在辐射诱导聚合,不需要外部发起者因为辐射本身生成自由基结果没有启动物种将在涂料与UV固化涂料。然而,激进的食腐动物就像氧气应该取消从分子社区预防的关键启动烷基自由基烷基氢过氧化物自由基。否则,聚合反应的诱导期将诱导和辐照时间长(高剂量)将所需的聚合的食粮。这将影响到新闻的速度。清除反应环境的惰性气体(如氮将消除这一问题。除氧也有利因为辐射可以把氧气转换成危险的三原子臭氧。此外,辐射交联的影响生产,可以增加涂层的机械性能。这是除了交联效应引起的多功能单体和低聚物的聚合。然而,辐射对其他成分的降解效果的油墨,尤其是color-imparting颜料,应考虑。gydF4y2Ba

这可能是有趣的介绍辐射对聚合物的影响自己,即使这样一个连续辐照电子油墨涂料的不会发生。与辐射、自由基生成的聚合物链。例如,在聚乙烯中,碳氢键和碳碳键断开。前激进分子可以通过消除反应类型氢原子从邻近CHgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba组形成双键。他们两个可能结合,形成交联,导致高分子量聚合物。另一方面,碳碳键断裂产生的自由基发生消去反应,生产低分子量分数。gydF4y2Ba

各种丙烯酸单体可用于EB固化,从简单的2-phenoxyethyl丙烯酸酯等丙烯酸酯和丙烯酸异辛酯gydF4y2Ba^7gydF4y2Ba像双酚A环氧丙烯酸酯预聚物和聚酯/聚醚丙烯酸酯。gydF4y2Ba

辐射固化技术是会见了一些公众的怀疑,因为它是与辐射和放射性的恐惧。但是,电子束能量范围内不引起任何放射性物质产品。然而,必须注意与这些消息通过适当的保护盾,吸收杂散粒子和有害的二次辐射发出x射线。gydF4y2Ba

很自然的是有关行业通常比较EB技术与紫外技术因为他们互相竞争。gydF4y2Ba^{2、8gydF4y2Ba}尽管高投资参与EB技术的缺点,它优于紫外线技术变得更加可以接受的,因为它不留下任何启动程序片段。此外,其普及率仅依赖涂层的密度,而不是限制特定的吸收范围与紫外线可能掩饰了某些色素。这些因素使他们更容易接受FDA法规存在的食品包装。gydF4y2Ba

紫外线辐射固化gydF4y2Ba

古人崇拜太阳直觉,可能不知道的潜力巨大,它体现了在塑造人类的命运。我们知道在这个星球上的生命维持的能量来自阳光。植物吸收太阳辐射,并将其转化为碳水化合物通过光合作用将二氧化碳和水。这是第一个大环节涉及的动物吃植物,它们导致化石燃料的衰变。gydF4y2Ba

墨水之间的联系和光线来源于油墨涂料光能量的影响。为主,彩色打印的耐光取决于交互的紫外线光和色素的组成部分。油墨与优越的光电阻曾经品牌UV油墨。现在,“UV油墨”一词是指,用紫外线固化油墨。gydF4y2Ba

UV油墨曝光需要绕过VOC问题,由于提供的油墨不溶解的,近100%固体系统。这些油墨有他们自己特殊的吸引力。他们改善了颜色密度由于所有涂层材料固化后仍在衬底。他们的卓越的图像质量和印刷质量,由于减少了颜色流血和改进点。他们大大提高印刷效率的打印速度和均匀性。其他积极的属性是改善摩擦阻力,耐化学性,优良的光泽。不过,耐光和不透明度等属性可以被保留,通过选择适当的颜料。gydF4y2Ba

此外,这些油墨作为媒体提供准备,减少打印机设置时间。属性,如均匀一致性在打印也有助于保持一致性,从而消除主观变化由于运营商们的可变性和新闻出版跑是最小的。这些是除了积极收益印刷机械本身的效率。UV油墨在空气不干燥;因此,他们不倾向于塞在苯胺印刷网纹辊的细胞。由于没有溶剂油墨,不需要按运行之间的清洗;细胞甚至可以留下过夜,甚至整个周末不清洁。gydF4y2Ba

UV油墨和UV固化技术已经成功地应用在许多领域:一个主要领域是食品包装行业。在英国,大约75%的石版印刷纸箱与UV油墨印刷。在丹麦,银行券gydF4y2Ba^9gydF4y2Ba由这种技术印刷。更深奥的应用(如印刷CD, DVD,印刷也流行。等多种基质金属、纸张、玻璃、木材和塑料与UV油墨印刷。最受欢迎的印刷技术,使用UV油墨是苯胺印刷和丝网印刷。gydF4y2Ba

一个典型的UV油墨由单体和/或低聚物、颜料、光和其他添加剂。gydF4y2Ba^10gydF4y2Ba油墨涂层采用适当的方法被暴露于紫外线聚合或治愈。gydF4y2Ba

UV固化方法与EB技术共享许多方面的共同点。中央在UV固化过程紫外线诱导聚合剂的单体和低聚物通过中介。在这种背景下,光化学的重要性变得重要墨水化学家。gydF4y2Ba

光化学指的是光吸收的分子化学的后果。更具体地说,它是关于学习的一种化学反应依赖于可见光或紫外光的作用。Photochemists考虑光试剂,而不只是一个催化剂。gydF4y2Ba

许多天然和合成过程,如光合作用、摄影、光聚合是光化学的例子。在医学上,光动力治疗一个疗程为良性和恶性增长的组织光敏剂药物静脉注射管理与激光激活。贡献在过去的世纪光化学发展成一个成熟科学的大量来自其他分支,如光谱和量子力学。gydF4y2Ba

春天从光化学反应被称为激发态分子的状态。这是指分子中电子的激发能量更高的位置。吸收的光能量的激发态分子的结果。普通化学反应通过基态机制进行。光吸收还有助于跨越与化学反应相关联的活化能障碍。gydF4y2Ba

光化学过程是主要关心的UV固化过程。由于化学反应对债券和债券,债券休息时让我们看看会发生什么。当两个原子共价键连接,a和B,休息,乳沟可以通过分享债券发生电子平等或不平等的。在第一种情况下,自由基形成,在后一种情况下离子产生。换句话说,答:B (A - B)水解为A和B(均裂)或+和B - / A和B +(异种溶解的劈理),根据电负性的A和B稳定这些物种是如何取决于他们的结构和微环境因素的影响。在光化学过程,裂解成自由基是非常常见的。其他常见的光化学反应是光化电离(如乙炔在110海里),两个债券分离(例如,diazirene单线态美radiacal 313海里),异构化(例如,trans-stilbene cis-stilbene),重排(例如,1,三丁基环丁烯),氢原子抽象(如苯甲酮的光致还原作用甲苯),和photoaddition(例如,cyclodimerization 2-cyclohexanone)。gydF4y2Ba

紫外线固化过程被认为是一个快速增长的应用工业光化学。在其他工业应用中,环己烷转化为尼龙6的光反应与亚硝酰氯,7-dehydrocholesterol转换成维生素D3,林丹的合成(一种杀虫剂和杀鼠剂)的氯化苯、和合成的表面活性剂photosulfochlorination碳氢化合物是重要的。图1展示了其中的一些反应计划。gydF4y2Ba

光化学机制在许多过程技术的重要性。作为一个例子,激光的光降解染料香豆素120 (C120, 7-amino-4-methyl香豆素)羟基衍生物,3-hydroxy-7-amino-4-methyl香豆素,通过单线态氧的参与形成的香豆素三胞胎的作用在基态氧三胞胎。图2表示这样的反应计划。gydF4y2Ba ^11gydF4y2Ba 方法已经被发现可以对抗这种光降解染料激光器的单线态清道夫像DABCO (1, 4-diazobicyclo[2.2.2]辛烷)的激光染料溶液。gydF4y2Ba ^12gydF4y2Ba

光化学链接在UV固化运营两个步骤。最初,光吸收光并生成初始的物种,它作用于丙烯酸单体或低聚物启动和传播加成聚合反应序列。激进的生成步骤可以从自由基形成的实例例证从苯甲酮和安息香醚光吸收。图3显示了这样一个方案。gydF4y2Ba

重复最后一步通过添加其他单体形成聚合物。日益增长的激进的链终止通过加入两个链(组合)或通过抽象原子从一个(歧化)。gydF4y2Ba

选择合适的单体和低聚物的混合物,可以产生交联聚合物结构。图4描述了这样一个计划使用单体的苯乙烯和寡聚丙烯酸酯。gydF4y2Ba

阳离子聚合方法与自由基聚合在UV固化技术。阳离子光聚合脂环族的是有效的,脂肪族环氧化合物。他们通常是布仑斯惕酸。商业阳离子光芳基锍hexa-fluorometallic盐。但自由基发起者更常用,因为他们提供更快的治愈。UV固化的印刷速度可能被操纵的有效选择剂及其浓度。其他参数包括紫外线灯的力量,底物的性质,和树脂的化学成分。有时,光敏作用反应可以采用适合发起者的要求,不会直接吸收光线。一个例子是光2-methyl-1 - [4 - (methythio)苯基]2-morpholinopropanone-1由三重态敏化剂敏化isopropylthioxanthone。gydF4y2Ba^13gydF4y2Ba

光聚合的氧气应该避免在附近。氧气阻碍聚合反应一方面通过消除过氧化自由基形成化合物,和淬灭剂形成单线态氧的三重激发态。在基态,氧气是一种特殊的三联体光谱指定的状态gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba希腊σgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba-。这种状态淬灭了其他三重激发态产生单线态的两个州指定为gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba希腊δgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba和gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba希腊σgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba+。而氧气是有害的因为它使干涸的行动在激发态,单线态氧的反应由本身是另一个问题,因为他们可以在许多有机化合物。清除氧抑制问题可能解决的反应介质和附近的惰性气体(如氮或氩。的分子生物学方法结合单线态氧清除剂如叔胺共价键的低聚物的支柱也被尝试。氧气在附近的另一个消极的方面可能产生讨厌的臭氧,紫外线的作用。gydF4y2Ba

光化学的研究中使用的光源一般可以分为三类:稳态光源,flash灯和激光。前两个发现应用程序在UV固化技术。汞弧源和稀有气体放电灯泡属于第一类。汞弧源可在三种不同的形式。有低压共振灯水星~ 10的压力gydF4y2Ba ^3gydF4y2Ba 托,收益主要是253.7和184.9 nm。他们符合Hg (gydF4y2Ba ^3gydF4y2Ba PgydF4y2Ba _1gydF4y2Ba )- > Hg (gydF4y2Ba ^1gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba _0gydF4y2Ba 希腊)+ h(γ)和Hg (gydF4y2Ba ^1gydF4y2Ba P1) (Hg - - >gydF4y2Ba ^1gydF4y2Ba 年代gydF4y2Ba _0gydF4y2Ba )+高压的转换。中压灯操作的汞压力~ 35托。这有一个更广泛的光谱分布比低压灯。许多有用的躺在紫外和可见范围。这两个灯需要利用紫外线石英信封。油墨固化使用中压汞灯。高压灯使用汞~ 100大气压的压力。这些灯是用于非常高强度的应用程序。图5表示中压汞弧灯的光谱输出。稀有气体放电灯泡,使用这样的稀有气体氙,使一个有用的太阳光谱范围非常相似。gydF4y2Ba

Flash灯发现申请研究快速光化学过程,需要高强度短时间闪烁。氙气闪光灯灯用气体放电技术在中等压力的6 20厘米,闪电的能量来自电容器组。最后激光也越来越多地用于高级光化学研究,因为他们提供了一个方便、高度平行,单色,相干光束的光。gydF4y2Ba

UV固化是由移动紫外灯下的产品输送机1 - 4秒的曝光。一盏灯的输出就足够了~ 60 - 160 W /厘米强度要求。所需的紫外线剂量是墨水的颜色的函数自色素可能吸收紫外线成分不同的区段。因此绿色和黑色油墨需要更多的紫外线剂量比其他颜色。此外,固化紫外剂量依赖于印刷厚度:厚度越高,所需的剂量越高。gydF4y2Ba

UV固化的一个必然结果是在紫外线照射产生的热量。这可能导致负面影响涂层。在印刷等敏感案件一次性香烟灯、紫外线flash养护方法gydF4y2Ba^14gydF4y2Ba可以采用。通常情况下,一个或两个的闪回从高强度灯的闪光持续时间5 - 10毫秒治愈的墨水点可以叠覆。在不到一秒的电容器充电,总的操作时间大约是1秒/ flash。由于丰富的激进的浓度产生的光强度高排放的闪光灯,氧气淬火并不是一个问题,在这种情况下。预计这项技术是高度适用于多色印刷/大衣呢。同时,臭氧的形成是预防。但油墨为此应该特别设计来匹配的光通量高闪光。gydF4y2Ba

测量光的强度是控制所必需的吸收剂量,光化学,无论是在基础研究和应用工作。这通常是通过调用的方法光量测定,平行在辐射剂量学化学。使用热电堆电流计绝对光强度决定。辐射计也可以做同样的工作,热敏电阻代替热电偶。强度的flash灯和激光可以精确测量光量热计。但化学化学光度计更常用的紫外地区,最重要的是ferrioxalate光线强度计的光吸收铁(III)转换成铁(II)和铁(II)估计比色法。光电管对热电堆校准检流计系统也可以用来测量绝对光强的单色光。gydF4y2Ba

伟大的进步光化学已经由闪光光解技术因为它光化学过程的早期事件曝光之后光吸收发生在飞秒(10gydF4y2Ba^{-15年gydF4y2Ba}时间尺度。闪光光解是光化学脉冲辐解辐射化学。在闪光光解,超快光脉冲生成从闪光灯或激光拦截产生瞬态物种的样本,可以由另一个光脉冲分析瞬变审问。光化学的前沿探索阿托秒(10gydF4y2Ba^{-18年gydF4y2Ba}时间尺度的事件与脉冲激光器。gydF4y2Ba

UV固化技术都有自己的缺点。应遵循严格的安全法规以来,紫外线对眼睛和皮肤是极其有害的。单体和低聚物是有毒的。大部分的发起人造成坏气味除了其他毒性作用的皮肤。UV油墨更昂贵的比其他油墨。但是,这将是一个毋庸置疑的选择对于许多特定的应用程序,其他印刷技术失败是有效的。在这方面,它唯一的竞争对手是电子束技术。gydF4y2Ba