光固化材料表面的組成特點(diǎn)及影響因素的研究.pdf

1、本課題借助ATR-FTIR(衰減全反射紅外分析)和XPS(X射線光電子能譜分析)等手段，利用探針組分(惰性和活性)的指示作用，分別從組分種類、含量、不同固化氛圍和基材等角度，分析了UV固化膜表面的特征基團(tuán)、元素組成等信息，研究了紫外光固化過程中材料表面形成的特點(diǎn)及最終固化膜的表面性能。結(jié)果表明： 一、紫外光固化過程中，不同的惰性和活性小分子因其自身表面能較低，會(huì)向涂層表面遷移，使不同固化膜的表面能產(chǎn)生差異，且使得固化涂層的組成和

2、性能出現(xiàn)不均一。含活性分子的材料中原子濃度的分布從表層到本體存在一定梯度，C=O和C-O的含量由表及里逐漸增加，而C-C/C-H含量則相反。 二、不同組分間的遷移能力有差異。硅和氟元素(如BYK -307和EFKA -3772)、甲基(如POTMPTA和TPGDA)、亞甲基(如HDDA和TPGDA)等組分對(duì)材料表面能降低效果顯著，因此其表面遷移和分布現(xiàn)象也最為明顯；分子中的較多醚鍵(如9EOTMPTA)使固化膜的表面能增大。

3、 三、組分間的遷移能力或表面能降低能力存在交互作用。這種交互作用不僅表現(xiàn)為特定原子間的電子結(jié)合能出現(xiàn)變化，而且兩種可降低表面能物質(zhì)共同存在時(shí)會(huì)使材料的表面能較含單一惰性分子時(shí)有明顯下降。XPS分析表明：含硅、氟原子物質(zhì)混合后，Si和F的結(jié)合能分別從101.8eV和691.69eV，降至101.4eV和689.56eV，且固化過程中含硅鏈段會(huì)抑制含氟鏈段的運(yùn)動(dòng)而更易向材料表面遷移。 四、固化氛圍對(duì)含惰性分子的涂膜表面能幾乎無影

4、響，而對(duì)含有活性分子的體系則有影響。XPS分析表明：空氣和氮?dú)庀拢钚苑肿拥牟牧媳砻娓鞣N形態(tài)的Cls和Ols原子的結(jié)合能和相對(duì)含量是不同的。氮?dú)庀鹿袒谋砻鎯煞N原子的結(jié)合能均朝低結(jié)合能方向位移，且氮?dú)獗砻鍯-C/C-H的含量為60.1％，明顯大于空氣表面的含量(43.8％)，而C=O和C-O含量分別只有6.54％和33.4％，均小于空氣表面的10.6％和45.6％。 五、基材會(huì)影響固化膜表界面中惰性分子的遷移和分布，使其具有不