固化

curing

(一)塗填或擠灌鉛膏后的鉛酸蓄電池極板，在一定溫度和濕度的固化室中失水，原來的可塑性鉛膏定型凝結成微孔均勻的多孔固體的過程，是鉛酸蓄電池極板最後成型的重要工序。固化后的極板稱“生極板”。固化是複雜的物理、化學變化過程，主要包括：遊離金屬鉛的氧化；失水並形成孔隙；鉛膏物相的再結晶等。

(二)是指在塗料中加入固化劑，與成膜物質發生交聯反應而乾燥成膜的過程。這一過程是依靠合成樹脂和固化劑分子結構上的活性基團來實現的。

當你將玉米澱粉與水比例混合后，無論你怎麼用力打，玉米澱粉都會將你的手彈回來，甚至你們跳到玉米澱粉上跳舞，科學家稱之為固體化現象。

除此之外，很多液體都有固體化現象，例如眾所周知的水結成冰。

熔岩冷卻后，會成為堅硬的石頭，這也是固體化現象。

固體化現象對人類做出了很大的貢獻，人們用水泥造牆，造房，造屋，當水泥乾枯后，水泥的堅固型猶如石頭。

固體化現象還有很多，在你身邊隨處都可以找到一個固體化現象產生的物品，如蠟燭、紙、蛋糕、冰淇淋、如你現在用的電器，現在用的工具，都利用了這個現象。

固體物理學（英文solid-state physics）是研究固體的性質、它的微觀結構及其各種內部運動，以及這種微觀結構和內部運動同固體的宏觀性質的關係的學科。固體的內部結構和運動形式很複雜，這方面的研究是從晶體開始的，因為晶體的內部結構簡單，而且具有明顯的規律性，較易研究。以後進一步研究一切處於凝聚狀態的物體的內部結構、內部運動以及它們和宏觀物理性質的關係。這類研究統稱為凝聚態物理學。

UV固化是通過一種單體/低聚物的混合物的快速聚合而獲得一種也可交聯的塗膜的一種技術。UV體系的這種快速聚合是用光引發劑和高性能的燈來實現的。UV固化技術所採用的樹脂體系涉及到一種基本低聚物、實質上它是一種低分子量(約2500)的預聚物，常用的有氨基甲酸酯丙烯酸酯，環氧丙烯酸酯,聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯，雖然像乙烯基醚那些不含丙烯酸酯的低聚物之類，也正被逐漸彩。低聚物的粘度較高，為便於施工和提高交聯固化速度，需要加入單體作為活性稀釋劑來調整樹脂的流變性。活性稀釋劑的結構對最終塗膜的性能如流動性，滑爽性，潤濕性，溶脹性，收縮性，附著力以及塗膜內部的遷移性是有重要影響的。

活性稀釋劑可以是單官能度的，也可以是多官能度的，後者較好，因為它可以使固化時的交聯度提高。對活性稀釋劑的性能要求有、稀釋能力、溶解性、氣味、降低介質粘度的能力、揮發性、官能度、表面張力，聚合時的收縮性，均聚物的玻璃化溫度(Tg)，對整個固化速度的影響力和毒性。所採用的單體應該對皮膚刺激性並經Draize測定其值不超過3級的單體。用作活性稀釋劑的典型單體是三丙二醇二丙烯醚酯（TPGDA）品種(1)

三丙二醇(1)二丙烯醯酯(TPGDA)

表一-UV固化塗料的典型配方

組分%

低聚物40-50

單體40-50

光引發劑/光敏劑1-10

表面活性劑，助劑0.5-1.0

顏料(如果需要，其用量控制在以得到滿意的遮蓋為準)

在UV固化的化學機理方面快速聚合反應用實際上是在合適的光引發劑和/或光敏劑以及高性能的燈光條件下產生遊離基反應而實現的。能產生遊離基的和產生陽離子中間體的光引發劑都是可以使用的。但在現今工業上經常彩前一種(即能夠產生遊離基的光引發劑)。遊離基的光生作用可以由兩種方法獲得。第一種方法是通過光激分子的裂解而產生一遊離基對(方程式),這是一種分子內部的過程。方程式1中的樣品是CibaGeigy的Irgacure651,化學名稱是2,2-二甲氧基-2苯基苯乙酮。

產生遊離基的第二種方法是發生在激發的光敏劑和氫給予分子之間的奪氫反應。用於此法的典型體系是胺類和二苯甲酮的混合物，其中三乙胺、二苯甲酮是最經濟實用的一種。胺二苯甲酮系統是非常經濟和最常用的，其副作用如發黃不是問題。不足之處是該法所用的光引發劑是過量的，這是達到快速固化所需要的，在固化完成之牾沒有反應的光引發劑就殘留在固化膜中。

UV固化特點：

立即乾燥

低運行成本

提高品質

減少所需儲存空間

清潔高效

在UV體系的引發技術方面，最近研究的是陽離子光引發劑的使用。三芳基硫鹽是這類光引發劑的典型例子，如方程式2，3和4所示。在這個陽離子系統中，活化過程類似於遊離基聚合過程，即：光吸收，增感作用，引發，傳遞和最後的鏈終止。陽離子體系的一個優點是反應不會受到氧的抑制，而傳統的遊離基引發劑卻會受到氧的抑制作用。但是，陽離子引發劑卻對親核性的雜質諸如水很敏感，這類雜質會中和陽離子使鏈增長發生終上。陽離子引發劑在價格上相對較貴，因此目前也不常用。