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1、引言
EB固化技术是以电子束为辐射源,诱导特殊配置的%固含的材料(EB涂料、EB油墨等)快速转变为固体的过程。国外最早应用此技术是美国福特公司,在20世纪70年代,福特将EB固化技术应用于处理汽车零部件的涂层;而国内在年左右,部分印刷企业才开始引进EB固化设备,主要用于上光油的涂布。
2、EB固化机理
大多数人认为EB固化机理与UV固化区别仅仅在于后者需要光引发剂,其实不然。
UV固化是由光引发剂分解产生自由基并引发聚合,涂层的最终性质取决于树脂的官能度。该体系中所有新键的产生都是通过树脂的官能团以及聚合过程结束时由链中止反应产生的一些交联。而EB固化是在利用高能量的电子束轰击体系中的低分子量的预聚物,随机产生自由基活性点,这样不仅存在树脂中的双键聚合,自由基之间也能发生交联或者与树脂进行交联。
3、EB固化优点及缺点
3.1优点
(1)环保:EB固化可降低二氧化碳和VOC的排放。
(2)高效:EB油墨在电子束作用下,发生链增长反应,涂层固化时间短,比UV固化速度快很多,而且对于较厚的墨层也能彻底的固化。而且EB固化能够用于膜复膜的加工工序中,不需要经过熟化处理,可缩短交期。
(3)不产生热量:EB固化属于冷固化,不会导致印刷基材受热变形,因此可以对热收缩膜、感热纸等进行涂布、印刷加工。
3.2缺点
EB电子束易于空气中的氧气反应,产生臭氧,会降低其能量,因此在使用过程中,必须将EB装置置于惰性气体氛围中。
4、EB固化的应用
4.1家装领域
主要为门窗、衣柜等家装板材的表面涂装,考虑到传统溶剂型涂料的高VOC,对人体有害,UV型涂料中过量的光引发剂会有臭味,而且无法进行深层固化,所以考虑采用EB固化方式替代,可制备各种耐候、防指纹、耐磨、高光泽、镜面、高丰满度的板材及装饰材料,如中纤板、层叠板以及发泡板。大多数专利中提到的结构形式为:
代表专利:《基于电子束固化的高附着力高耐候性发泡板及其制作工艺》
《一种电子束固化饰面涂装中纤板及其制作工艺》
《一种电子束耐指纹树脂的制备方法》
4.2镀铝纸
大多采用EB固化替代传统热固化溶剂型或水性涂布涂料以及一些高耗能的无溶剂复合涂料,且EB固化涂料可直接涂布在纸张表面,通过对涂料配方的设计,形成磨砂、哑光等效果的涂布层。同时,涂布后纸张强度提升,可直接进入镀铝机中进行镀铝。该专利的主要新颖点在于EB固化避免了热烘时基材发生热收缩,且节能,减少了普通复合/转移纸中对薄膜的损耗。主要结构如下:
代表专利:《一种直接镀铝纸或卡纸及生产工艺》
4.3油墨
该方面的文献相对较多,但是专利方面大多失效,部分有效专利均为电子束固化印刷设备的改进方面。
4.4医疗器械、航空航天等表面涂层
将EB涂料涂覆在医疗器械表面,采用电子束固化方式,制备特殊功能涂层,尤其是通过表面处理使其表面具有抗菌、提高功效等效果。
代表专利:《基于电子束固化的医疗器械表面亲水超滑涂层及制备方法》
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