光固化材料表面的組成特點及影響因素的研究.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、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及最終固化膜的表面性能。結果表明： 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合能出現(xiàn)變化，而且兩種可降低表面能物質共同存在時會使材料的表面能較含單一惰性分子時有明顯下降。XPS分析表明：含硅、氟原子物質混合后，Si和F的結合能分別從101.8eV和691.69eV，降至101.4eV和689.56eV，且固化過程中含硅鏈段會抑制含氟鏈段的運動而更易向材料表面遷移。 四、固化氛圍對含惰性分子的涂膜表面能幾乎無影

4、響，而對含有活性分子的體系則有影響。XPS分析表明：空氣和氮氣下，含活性分子的材料表面各種形態(tài)的Cls和Ols原子的結合能和相對含量是不同的。氮氣下固化的表面兩種原子的結合能均朝低結合能方向位移，且氮氣表面C-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、基材會影響固化膜表界面中惰性分子的遷移和分布，使其具有不