涂料是有機(jī)高分子材料與溶劑混合的液體，涂料在物體表面能夠形成附著牢固的涂膜。物件的這種表面涂膜具有防水、防蝕、耐酸堿等保護(hù)作用，有色彩、光澤、花紋等裝飾作用，也有調(diào)節(jié)導(dǎo)熱、導(dǎo)電、殺菌等改性作用。涂料品種繁多、性能各異，在工業(yè)產(chǎn)品和家用器件上有多種用途，自古至今都受到人們的厚愛，早已形成一個(gè)巨大的、欣欣向榮的工業(yè)領(lǐng)域。涂料的原料、種類、性能不斷擴(kuò)展、提高，涂層工藝和固化技術(shù)也不斷改善、革新。固體涂料、水基涂料和快速固化涂料以及相關(guān)涂層工藝固化技術(shù)是當(dāng)前涂料領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。
輻射固化特性
所謂輻射固化，一般是指利用紫外光（UV）或電子束（EB）作為能源，使特定配制的“百分之百活性成分”組成的液態(tài)涂料在常溫下迅速固化成膜的技術(shù)。
輻射固化用涂料的主要成分是不飽和的低聚物，少量使用的溶劑（調(diào)節(jié)粘度）也是不飽和的乙烯基單體，組成所謂“百分之百活性成分”，引發(fā)它們聚合、交聯(lián)反應(yīng)的是紫外線（UV光固化）或高能電子束（EB固化），統(tǒng)稱輻射固化。這兩種輻射在室溫下就有足夠能量引發(fā)固化反應(yīng)，因此不需加溫。
輻射固化以光化學(xué)和輻射化學(xué)研究成果為基礎(chǔ)，也與熱固化涂料和工藝密不可分。
美國科學(xué)能源公司推出大功率電子簾加速器，使EB固化技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用得以推廣。此后，涂料輻射固化技術(shù)發(fā)展迅速，直到90年代仍保持12％～15％的年增長率。據(jù)估計(jì)，北美輻射固化油墨、涂層和粘合劑1991年的總產(chǎn)值約為2.5億美元，與歐洲市場(chǎng)相當(dāng)，再加上發(fā)展較快的日本市場(chǎng)，全球有關(guān)產(chǎn)品銷售額遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過15億美元。
輻射固化涂層技術(shù)發(fā)展如此迅速的根本原因，在于它有熱固化技術(shù)難以比擬的優(yōu)點(diǎn)。
固化涉及的化學(xué)反應(yīng)
用于輻射固化的涂料，其主要成分是齊聚物和活性稀釋劑，它們至少含一個(gè)不飽和雙鍵，或雙官能團(tuán)、多官能團(tuán)化合物，在電離輻射作用下會(huì)產(chǎn)生自由基聚合、交聯(lián)、接枝等化學(xué)反應(yīng)，使涂料迅速固化。
（1）初級(jí)自由基的形成
涂料分子接受輻射能引起電離或激發(fā)：
M→M++e-
初級(jí)輻解產(chǎn)物進(jìn)一步反應(yīng)給出自由基：
M++e-→M*
M*→2R•
自由基形成的活化能較高 （100～150 kJ／mol），屬慢化學(xué)過程。
（2）聚合反應(yīng)
鏈引發(fā)：
R•+M→RM•
活化能只有20～30 kJ／mol，所以鏈引發(fā)反應(yīng)決定于上述慢過程。
鏈增長：
RM•+M→RM2•
RM2•+M→RM3•
……
Mn+M→Mn+1
鏈終止：
Mn•+Mm•→Mn+Mm（雙基復(fù)合）
由于是連鎖反應(yīng)，因此，涂料很快固化。
（3）交聯(lián)反應(yīng)
涂料中雙官能團(tuán)、多官能團(tuán)相當(dāng)于交聯(lián)劑，使大分子形成的同時(shí)伴生分子間的交聯(lián)反應(yīng)。涂料分子以極快的速度形成交聯(lián)度極高的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，成為不溶、也不熔的牢固的涂膜。
（4）其他反應(yīng)
在生成長鏈共聚物中，還可能發(fā)生接枝反應(yīng)，故產(chǎn)物有較高的支化度。此外，輻射固化過程還可能伴有電離分子的降解、分子離子重排以及抽氧反應(yīng)等。
輻射涂層固化的應(yīng)用
UV與EB涂料固化應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，大致有以下幾種：
木材：底漆和表層清漆以及色漆等。
塑料：薄膜涂層和硬涂層；汽車部件、器械、光盤、信用卡、窗戶薄膜以及某些金屬化涂料底材涂層。
紙張：裝飾紙、標(biāo)簽、卡片和書面等的表面上光、金屬化紙張底材涂層。硅酮涂層技術(shù)在這一領(lǐng)域也有應(yīng)用，如金屬、食品罐頭、汽車和器械裝飾、交通隧道墻板。
電子：光刻膠、軟（硬）盤、光盤、錄像帶、磁帶、光纖等。
油墨：平板印刷（紙板盒、軟包裝品、雜志、出版物）、絲網(wǎng)印刷（塑料標(biāo)簽、塑料瓶、金屬箔、紙和紙板包裝品）、凹版印刷、郵票、紙幣等。
黏合劑：層壓材料（紙或薄膜／木材、薄膜/薄膜、紙/箔等）、普通粘接（汽車部件、光學(xué)材料）和壓敏膠等。
目前，輻射固化重點(diǎn)應(yīng)用在紙和紙板涂層、木材和建筑材料以及印刷工藝中，EB固化在磁性介質(zhì)及膠印方面的應(yīng)用發(fā)展也很快，UV／EB加工已獲得了環(huán)境法規(guī)強(qiáng)有力的支持和工業(yè)界的密切重視，以北美、歐洲和日本發(fā)展最快。
核輻射技術(shù)展望
輻射技術(shù)在生物分子的分離、固定化和藥物緩釋體系中的廣泛應(yīng)用，已成為輻射加工中的一個(gè)新的研究與應(yīng)用熱點(diǎn)。
人類面臨著嚴(yán)重的環(huán)境污染，正在用各種凈化技術(shù)艱難地保護(hù)我們的生存環(huán)境。輻射技術(shù)在凈化飲用水、工業(yè)污水、生物污泥等方面取得了明顯成果，特別是用加速器電子束凈化煙道廢氣已有很大進(jìn)展，它不僅可消除煙道氣中SO2、NOx等有害成分，而且可以給出粉狀肥料而不造成二次污染，這一成果已接近實(shí)用階段。
射線的消毒滅菌作用可使受生物侵害的出土文物得到消毒凈化，免于繼續(xù)受損。輻射聚合技術(shù)使已出土的變得松散的木器、陶器等固化定型，而輻射接枝技術(shù)可使古文物表面的圖案重現(xiàn)光輝。
與古代煉金使用加熱、沉淀、過濾、蒸餾、升華等法，將氧化物、硫化物還原成單質(zhì)或制取其他鹽類比較，當(dāng)今的核輻射技術(shù)顯然是前者望塵莫及的最新煉丹術(shù)了。
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