紫外固化原理主要涉及紫外線(UV)照射特殊配方中的光引發劑(或光敏劑),這些光引發劑在吸收UV光後產生活性自由基或陽離子。這些活性物種進一步引發預聚體和活性稀釋劑之間的連鎖聚合、交聯化學反應,導致材料從液態迅速轉化為固態。
在UV固化過程中,通常存在兩種主要的化學體系:陽離子體系和自由基體系。陽離子體系主要由陽離子光引發劑產生強質子酸,催化加成聚合,而自由基體系則由光引發劑受UV照射激發產生自由基,進而引發單體和預聚物的聚合交聯。
具體到自由基體系,UV固化過程包括幾個關鍵步驟:
鏈引發:光引發劑吸收UV光後分解產生自由基。
鏈增長:這些自由基進一步引發樹脂和單體分子中的不飽和雙鍵,產生更多的自由基,形成連鎖反應。
鏈終止:由於自由基含有未配對的電子,它們傾向於與其他自由基結合,形成穩定分子,從而終止鏈反應。
這種固化技術可以在不加熱的條件下直接在底材上進行,且體系中通常含有極少量或不含溶劑,因此VOC(揮發性有機化合物)排放量很低。UV固化已被廣泛套用於多個領域。