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介紹

由于UV涂料的的優點：初始固化速度可以在幾秒內、環境友好（少量VOC）、基本無溶劑，在許多工業中，UV可固化涂料已經逐步替代溶劑基涂料。并且，UV涂料具有耐染色、耐磨損和耐溶劑等出色的物理性質。

本文中，我們利用CURINSCAN Classic測量UV涂料的固化過程。

測試原理

CURINSCAN Classic使用光學方法執行納米遷移率分析(Nanoscale Mobility Analysis-NMA)并測量顆粒(聚合物，聚集體，顏料…)布朗運動。儀器結構如下圖所示。

散斑圖像的波動速度與散射體的運動直接相關，因此與材料的粘彈性性質直接相關。對散斑圖像的波動速度分析，可以確定一個特征頻率，流動性因子Fluidity Factor (FF)。FF值越高，散斑圖像變化越快，對應于液體樣品（粒子快速運動）。相應的，低FF值表示散斑圖像的慢速變化，代表類固體行為。

例如，圖2顯示了涂料干燥過程中顆粒布朗運動速度與對應的FF值。溶劑中粒子運動速度較快，FF值較高；當隨著干燥過程顆粒布朗運動速度降低，響應的FF值會隨之下降。

因此，CURINSCAN可以精確地監測薄膜的形成和涂層的干燥動力學，并獲取特征時間點。利用這個技術，我們可以準確的判斷一個涂膜的干燥/固化程度。

實驗方法

CurinScan經典的開放式結構可以搭配任何“點型”紫外線燈和監測紫外線固化。紫外線斑可根據需要的實驗條件進行調整。CurinScan經典配備了一個帶通濾波器，因此紫外線既不干擾也不改變

儀器的信號。

? CurinScan波長:655nm

? CurinScan濾光帶:650-660 nm

? 紫外燈波長:365 nm

? 紫外燈濾光帶:280-400 nm

? 紫外燈到樣品的距離:5厘米

涂膜厚度100微米，基材為玻璃，在干燥過程中使用350mW/cm²的紫外功率照射涂層3次。

結果與討論

圖4顯示了UV涂料的流動性因子FF隨時間的變化。

從上圖可以識別出3個干燥階段。在14s之前，未照亮涂層前，信號基本沒有變化。隨著每次照亮，流動性因子快速下降，意味著樣品每次被照射時發生高度聚合。每次照射時，由于涂層溫度短暫升高，流動性因子會升高。

結論

CURINSCAN是一種原位、無侵入、簡便的方法，可以幫助涂料的快速研發，主要應用包括：

1. 確定固化方案：時間、功率

2. 監測固化動力學：確定固化步驟

3. 開發配方和重新配方：無溶劑，生物相容性…