探针组分对紫外光固化材料表面性能的影响

光固化快速成型技术（Stereolithography，SL）采用材料逐层固化累加法来形成三维实体模型，因此固化材料的表面性质对层与层之间的结合力有着非常大的影响。为了研究环氧丙烯酸酯类紫外光固化材料所形成表面的性质及影响因素，通过使用探针组分，对固化涂层进行接触角的测定和表面能的计算，并用衰减全反射-傅立叶变换红外光谱（Attenuated total reflectance-Fourier transforminfrared，ATR-FTIR）对固化膜的表面组成进行了表征。结果表明：固化过程中组分发生了迁移，其含量由表及里存在分布不均现象，最终对固化层的表面能产生了影响，且质量分数为0．01％的探针组分含量就能使表面能的变化显得相当敏感（Deuchem 467使涂层表面能由51．32mJ m^-2骤降至35．05mJm^2）.不同结构的探针组分迁移程度有差异，使涂层表面能发生了不同的改变。同时，组分的迁移程度也与涂层的两种接触介质（固化气氛与基材）的性质有关，引起涂层气氛面和基材面表面能的较大差异。     

丙烯酸酯紫外光固化材料表面的XPS研究

分别在不同的固化氛围(空气和氮气)下对配方相同的双酚A环氧丙烯酸树脂进行紫外光固化,得到了具有不同表面能的固化膜.利用X射线光电子能谱(XPS),在不同的掠射角(60°和90°)下表征了固化膜样品的元素组成、电子结合能、相对含量以及表面官能团类型.结果表明:不同的固化环境会导致材料表面能的差异.与空气下固化的材料相比,氮气下固化的材料表面C1s和O1s原子的结合能均向低结合能方向位移,且低结合能的C—C/C—H含量大于前者的含量,而相对高结合能的CO和C—O含量均小于前者.在空气下固化时,其表面高结合能的单键氧含量大于氮气下固化的材料表面.材料表面与基材所形成的界面间的原子结合能以及原子各种结合状态的相对含量也不同.如在氮气下固化时,材料表面C1s原子的结合能为286.62eV,而玻璃界面的结合能为287.48eV,且两面中C1s和O1s原子5种结合状态的相对含量都有差异.材料自身组分在固化过程中的迁移,使固化膜中C1s和O1s的原子浓度由表及里存在一定的梯度分布.CO和C—O等基团含量从表面到本体逐渐增多,而C—C/C—H含量从表面到本体逐渐减少.     

不同官能度单体对丙烯酸酯紫外光固化材料表面能的影响

考察了不同种类单体稀释剂及其用量对紫外光固化涂膜表面能的影响。对固化材料进行表面能测定,用衰减全反射．傅立叶变换红外光谱（Attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy,ATR-FTIR）表征。结果表明：固化层表面能与组分的化学结构密切相关,几种三官能团单体中,含有9-乙氧基-三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（Ethoxylated（9）trimethylolpropane triacrylate,9EOTMPTA）的固化膜表面能最大,含丙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（Propoxylated（3）trimethylolpropane triacrylate,POTMPTA）的最小。9EOTMPTA分子中所含的醚键较多,而POTMPTA分子中甲基含量较多。ATR-FUR分析也表明：含有9EOTMTPA的固化膜表面的醚键含量要多于含有POTMPTA的固化膜。固化膜的表面能还与所含单体自身的表面张力成正比关系,单体表面张力越大,其固化膜表面能也越大,反之亦然。随着体系中三官能团单体TMPTA、POTMPTA和9EOTMOTA用量的增加,固化膜的表面能下降。双官能团单体HDDA和TPGDA的加入使固化膜的表面能比只含三官能团单体时的材料表面能要小。     

紫外光固化材料表面物化性质的表征与研究

紫外光固化材料的表面性能指标有很多，如光泽、硬度、耐磨性、表面能等。目前在该领域中，快速成型技术、固相微萃取技术等的发展对涂层的表面润湿性、再涂覆性以及吸附性能提出了更高的要求，而这与固化涂层的表面能及表面化学结构组成等有着密切的关系。因此已有很多研究者针对这些方面做了相关工作。本文综述了有关光固化材料表面物理化学性质的研究方法和测试技术（如ATR—FTIR红外反射分析技术和XPS分析），并讨论了紫外光固化材料的组成物质等其他条件对固化材料表面性能的影响。     

UV固化单体结构与其固化热膜稳定性的关系

以环氧丙烯酸酯、活性稀释单体、光引发剂等为原料，制备UV固化涂层，对主要原料及固化后的涂层进行了热失质量分析：结果表明：活性稀释单体的耐热性能随着官能度的不同而不同，官能度越高则热稳定性越强；官能度相同的活性稀释单体，极性越高，热稳定性也越高。     

热分析法研究含SiO_2、金刚砂填充物的光固化材料

该文对以金刚砂为磨料、SiO2为填充物、光固化树脂为结合剂的超薄砂轮光固化材料进行了DSC、TG分析。结果表明,SiO2的使用会影响固化材料的玻璃化温度,当SiO2质量分数由0增加到10%时,材料的玻璃化温度由43 86℃增加到45 92℃,热失重率由93%增加到98%;金刚砂的加入使材料的耐热性能有所下降,与纯树脂的固化材料相比,在同一温度下,热失重率都将增加1%～2%;金刚砂及SiO2的加入使得光固化树脂对紫外光的透过率下降,为了使材料固化完全,减少热失重率,固化时可采用光固化与热固化相结合的方法。     

紫外光固化材料表面性能的研究

分别从单体、低聚物、引发剂、填料、固化基材以及固化环境等角度，综述了紫外光固化材料表面性能的研究进展。指出光固化材料表面研究将由重点关注光泽、硬度等基本物性，拓展到分子结构对固化材料表面物化性能影响的研究。