解释 为了研究温度和紫外光强度对固化反应的影响，用三个不同的紫外光强度在四个不同的温度测试等温DSC曲线。图5.8表示在不同入射光强度下测试的DSC曲线的进程。在130^oC下测试中，光在4min时开始照射，曝光持续了l5min。在0.37 mWcm^-2的弱光强度下，曲线表明，固化反应在15rain后尚未完成。甚至在紫外光切断后，反应还在继续并逐渐停下来。

 

图5.9左边的曲线表示当粉末涂料体系在1.12mWcm^-2的恒定光强下在不同温度固化时测得的热流。样品在所示温度下等温保持25min，对紫外光曝光都为15min。反应焓表明，在这个光强水平上温度对固化度没有任何明显的影响。然而，固化峰的宽度和高度在不同温度下确实不同。在较高温度下，最大热流增加而峰宽下降，即固化发生较快。

 

图右边的小图所示为在固化后立即测试的DSC升温曲线。它表明固化后测得的玻璃化转变温度与温度无关。

 

表5.8 所有测试的反应焓和峰温。

 

 

所用的样品质量在8.4至8.8mg之间。

 

在最低紫外光强度下反应焓随温度升高而增大完全是由于对达到完全固化来说时间太短了。因为活性基团的扩散随着温度而增加，所以在较高温度下发生较多的转化。这可说明由于层厚导致的反应受限，就是说，紫外光只作用在表面。

对于给定的入射紫外光强度，固化度和玻璃化转变温度，主要与紫外光曝光时间有关。图5.10表示对不同曝光时间的等温固化以及在固化后立即对样品进行加热测试的DSC曲线。

 

图5．10的测试结果能测定紫外光固化的转化率与相应的玻璃化转变温度之间的关系。转化率等于部分固化与完全固化样品的反应焓之比。根据表5.8和图5.9，对l00％紫外光固化，反应焓约为30J／g，相应的玻璃化转变温度为71^oC。

 

计算 对于涂料充分固化的曝光时间可借助图5.11和图5.12测定。对于实际应用，涂料应该具有约70 ^oC的玻璃化转变温度。根据图5.11，这在固化度即转化率80％时达到。图5.12表明，曝光时间约为5min后达到该转化率。

 
 

结论  对于这里研究的涂料体系，实验清楚地表明，如果入射光强度足够大，温度对实际固化过程的影响响忽略不计。然而，温度对未固化涂料的流动性能、因而对交联反应中生成的涂层的均一性确实具有重要的影响。其他许多研究已经确定，110℃是粉末涂料具有最佳流动行为的温度，接着可进行紫外光交联。

 

UV—DSC实验表明，在该温度下用1.12mW／cm²的光强度需要大约5min来获得足够的交联度。如果紫外光强度加倍，曝光时间下降至约3min。

 

不过紫外光曝光时间的下降有一定的限度：过高的光强度导致粉末涂料固化不完全。另一方面，过长的紫外光曝光时间引起基材表面温度的升高，这不可避免地导致涂层较差的力学性能。