含磷苯并噁嗪UV-LED固化防火涂层

为了获得低吸水率的防火涂层,合成了含磷苯并噁嗪,并将其用于制备环氧丙烯酸酯涂料,以LED-385 nm为光源对涂料进行光固化,研究了涂层的防火性能、附着力、铅笔硬度、耐酸碱性和耐水性。为了降低防火涂层中含磷元素的用量,同时保持涂层的防火性能,在上述体系中引入了盐酸多巴胺,并在此基础上探索了磷氮协同作用对涂层性能的影响。结果表明:2种含磷苯并噁嗪衍生物(DPOBH和DOPOBH)中,DPOBH对涂层防火性能、附着力和硬度的提升作用优于DOPOBH。添加3.7%DPOBH的涂层(EA/DPOBH3.7)的UL-94为V-0等级,硬度为B,附着力为1级,酸质量损失率仅为0.40%,碱质量损失率为2.13%,吸水率仅为0.82%。添加0.5%盐酸多巴胺所得涂层(EA/DPOBH3.5-N0.5)的UL-94为V-0等级,硬度为2H,附着力为1级,耐酸碱性提升。综上可知,在含磷苯并噁嗪环氧丙烯酸酯光固化涂层中磷氮协同作用可有效提升环氧丙烯酸酯涂层的防火性能和耐酸碱性能,降低吸水率。

UV-LED辐射模式对表面消毒辐射场均匀度的影响

在使用紫外发光二极管(Ultraviolet light-emitting diodes,UV-LED)进行表面消毒时,物体表面会出现部分区域消毒剂量超出必要,部分区域消毒剂量不足的现象。理想的辐射场是物体表面各点的辐射照度相同。为了优化辐射场,建立了辐射场的通用公式,编写VBA程序,实现了对辐射场的数学模拟、分析和优化。对9种UV-LED辐射模式的辐射场进行了实际模拟分析。结果显示:对于由多颗UV-LED组成的光源板,辐射距离与UV-LED间距的比以及UV-LED的辐射模式是辐射场均匀性的决定因素。由于边缘效应,在光源板正下方投影的边长的80%范围内才有可能实现辐射场均匀。当辐射距离和UV-LED间距之比在3~15的范围内时,均匀性良好(最小和最大值的比≥81.8%)。较小的最大发光角的辐射模式在照射距离和UV-LED间距比例偏大的情况下更为适用,反之亦然。

蓖麻油基光敏树脂的合成及其UV-LED固化无影胶的性能

以蓖麻油、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯为原料,通过无溶剂法合成的一种蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯(CO-PUA)作为光敏单体。将自制的CO-PUA、活性稀释剂、硅烷偶联剂、附着力促进剂、光引发剂以及四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯(PETMP)按比例混合制得一系列UV-LED固化无影胶,并考察了PETMP的添加量对无影胶性能的影响。结果表明:引入PETMP的UV-LED固化无影胶具有巯基-烯“点击化学”的反应特性,消除了氧阻的危害,无影胶固化完全。当PETMP的添加量为0.5 g时,具有最佳黏结性能,以有机玻璃-有机玻璃、有机玻璃-不锈钢、玻璃-不锈钢为搭接基材测得黏结拉伸剪切强度分别为2.44 MPa、5.06 MPa和5.70 MPa。

紫外发光二极管(UV-LED)技术对食品微生物灭活应用的研究进展

紫外辐照是一种非热杀菌技术,汞蒸气紫外灯是现阶段用于食品卫生处理的主要设备,但受某些因素影响,汞灯的生产使用将逐渐变少,被环保节能的紫外发光二极管(UV-LED)取代是一种不可避免的趋势。本文根据UV-LED发光原理和多波长耦合应用的特点,综述了对微生物灭活的机理、探究了影响灭活效果的因素(波长、紫外剂量和物料特性)、处理食品的灭菌效果以及对部分食品品质的影响,为UV-LED在食品领域的杀菌处理工艺和设备参数优化提供参考。

用KI/KIO_(3)化学曝光剂测量UV-LED紫外线输出量过程中反射量的确定

用KI/KIO_(3)测量紫外线输出量时,由于液体表面反射,会有部分入射光的光子未进入液体,导致测量误差。根据菲涅耳方程,反射量与入射角密切相关,紫外线发光二极管发出的每束光的辐射角和进入溶液的入射角都是不同的。为了定量多种辐射角、入射角引起的复杂反射的总体反射量,拍摄了各种情况下的化学曝光剂漩涡表面的轮廓,进行了数学分析,建立了准确计算反射损失的数学方法。通过计算得到的反射系数可以补偿反射损失以得到准确的测量结果,也可根据计算数据,控制操作条件以减小反射量。根据拍摄到的液体旋转形成的旋涡,反射系数可被稳定地控制在约0.025。反射系数的稳定意味着消除了反射可能引起的测量误差。

用KI/KIO_(3)化学曝光剂直接测量UV-LED紫外线输出量的方法

紫外线发光二极管(UV-LED)是新一代紫外线光源,紫外线输出量是最关键的特性参数。为了测量UV-LED的紫外线输出量,提出了用化学曝光剂捕捉UV-LED发射出的紫外线所有光子的测量方法。单位时间内捕捉到的所有光子的能量总和就是紫外线输出量。由于KI/KIO_(3)化学曝光剂是液体,通过旋转可形成漩涡,将UV-LED置于漩涡中,既不接触液体,又能捕捉所有从UV-LED发出的光子,从而准确测量UV-LED的紫外线输出量。测量过程中,UV-LED的热量被引到一个水箱,保持UV-LED的结温稳定。结果表明,通过仔细的操作,KI/KIO_(3)化学曝光剂的测量是可控的,实验数据显示,测量数据的离散系数在0.02~0.079范围内。

大功率UV-LED散热与纳米TiO_(2)光催化酸性红26耦合系统性能

设计了大功率UV-LED散热和纳米TiO_(2)光催化酸性红26耦合系统,采用污水循环冷却UV-LED提高灯珠工作效率的同时实现污水光催化降解脱色,将污水循环系统与紫外光源冷却耦合是创新点。采用模拟优化UV-LED灯珠排布,以污水脱色为探针反应,发现污水冷却能使UV-LED结温降低41.2%,平均辐照度和污水脱色效率分别提高11.03%和1.68倍。环境因素对污水降解性能影响结果表明,光催化活性与污染物浓度成反比,与催化剂初始浓度成正比,达0.75g/L后趋于稳定;考虑吸附和氧化基团对降解速率影响,最优pH为2。本设计与传统环隙式反应器对比,表观量子产率和脱色效率分别是后者的2.3倍和4.3倍,能耗仅为后者的9.1%。该耦合系统在UV-LED的温度控制和废水处理领域具有潜在应用价值。

UV-LED联合高碘酸盐高效降解废水中染料的技术探究

针对有色染料在水中难以被天然降解或被传统污水处理工艺去除的问题,本研究开发了紫外发光二极管(UV-LED)联合高碘酸盐(PI)的高级氧化工艺,以去除水环境中有色染料。结果表明,该体系适用于较宽的pH范围,且当波长约为270 nm、PI浓度为1 mmol/L时降解效能最优;环境中NO_(3)^(-)和HCO_(3)^(-)对染料去除表现出抑制作用,而Cl^(-)、SO_(4)^(2-)和天然腐植酸对体系影响较小。通过淬灭实验和电子顺磁共振实验证实,UV-LED/PI体系降解污染物的主要活性物质为羟基自由基(·OH)和单线态氧(^(1)O_(2))。此外,探究亚甲基蓝(MB)在体系中的转化产物并提出反应路径,对MB及转化产物做多靶点毒性预测,发现转化产物生物可降解性显著提高,但仍然表现出一定的急慢性毒性。

超声波联合UV-LED对耐四环素大肠杆菌的灭活效能

采用超声波-UV-LED联合工艺以期实现对污水中抗生素耐药菌(ARB)的去除,通过逐一分析不同频率超声波(33,120,200kHz)、不同波长UV-LED(255,275nm)对耐四环素大肠杆菌的灭活以及膜损伤效能,从而确定超声波联合UV的工艺参数.结果表明,单独超声波作用时,33kHz超声波效果最佳,在输入功率为50W、输入剂量为1080kJ/L时,大肠杆菌的灭活率为2.30log,细胞膜损伤百分比为61.09%;单独UV-LED作用下,辐照剂量为19.92mJ/cm^(2)的255nm UV-LED对细菌的灭活率为5.32log,细胞膜的损伤百分比为2.52%;275nm UV-LED对细菌的灭活率为4.63log,膜损伤百分比为34.95%;但是二者联合使用未产生协同效应.超声波联合UV-LED可使消毒效能显著提升至7.45log,细胞膜损伤提高至68.74%,且能够有效抑制大肠杆菌的复活,复活率降低至0.4%,超声波联合UV-LED在细菌耐药性控制方面显现出巨大的潜力.

Led-UV光固化水性亚光白面漆的研制及其在木器家具中的应用

采用3种水性UV光引发剂联用,研制了一款快速高效、绿色环保、能适合各种异形材涂装的Led-UV光固化水性亚光白面漆,其白度好、硬度高、漆膜丰满、手感嫩滑、光泽柔和,非常适合白色木器家具的涂装。

单体对UV-LED喷墨油墨性能影响的研究

目的研究单体对UV-LED喷墨油墨性能的影响并改善油墨性能。方法选用不同单体分别制备油墨样品,测试色浆的分散性及油墨的黏度、表面张力、双键转换率、柔韧性和附着力,并采用配方实验方法设计复合单体配方,得到油墨综合性能最佳时混合单体的比例。结果色浆配方中复合单体最优质量比为mNPGDA∶mTMPTA=0.54∶0.46时,色浆分散性最优;油墨配方中复合单体的最优质量比为mTPGDA∶mTMPTA=0.61∶0.39时,油墨综合性能最优。结论单体对UV-LED喷墨油墨的分散性及固化速度有显著影响,对油墨固化后成膜性能影响也较大。

UV-LED辊涂亚光清面漆的研究与应用

针对UV-LED辊涂亚光清面漆,从UV树脂、活性稀释剂、硬质填料、光引发剂和消光粉选择等方面进行探讨,通过实验论证以及辊涂设备应用测试,验证了其在工业化应用上的可行性。

单体对UV-LED喷墨油墨印刷质量的影响

UV-LED喷墨油墨因节能、环保、高效等优点而备受关注。本实验主要选取了7种具有代表性的丙烯酸酯单体,分别制备了喷墨油墨样品,测试油墨的表面张力、分散性、黏度等性能参数,用来考察不同单体对UV-LED喷墨油墨性能的影响。使用喷墨印刷机进行喷墨印刷并采用UV-LED光源固化,测试样张中线条的线宽、密度、模糊度、粗糙度和对比度等印刷质量参数,分析单体的结构对制备油墨的印刷质量的影响。结果表明,不同结构的单体制备的油墨性能存在差异,单体种类对线条印刷质量也有显著影响。

UV LED无溶剂喷涂透明底用涂料研究与应用

针对UV LED无溶剂喷涂透明底用涂料,从UV树脂、单体、光引发剂、润湿流平剂、防沉剂选择等方面进行探讨,通过实验论证以及机械喷涂(包含往复式喷涂、定点喷涂和机器手喷涂)设备应用测试,验证了其在工业化大批量应用的可行性。

一种支持断点续传的UV LED固化系统升级方法的研究

针对UV LED固化系统行业存在的调试、升级频繁导致的维护及人员成本突出的问题,提出了一种支持断点续传的UV LED固化系统远程升级方法;利用基于STM32系统的IAP技术配合改良的远程升级程序代替传统J-LINK的调试烧写,节约了调试人员奔赴现场调试的时间和成本;由于远程传输必然有一定的误码率,而利用断点续传技术可以大幅缩减使用GPRS等作为远程传输模块时的流量消耗;考虑到固化系统的安全性,提出利用分包计算CRC和设置备用程序存储区域的方法加强了升级系统的可靠性;实验结果验证了该方法应用于UV LED固化系统远程调试升级的可行性及安全性,并且可以大幅缩减远程通信的流量,这在一定程度上提高了升级系统的安全性。

UV-LED固化聚丙烯酸酯压敏胶的制备研究

以丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯、GMA(甲基丙烯酸缩水甘油酯)和丙烯酸异冰片酯为共聚单体,BPO(过氧化二苯甲酰)为引发剂,NDM(正十二烷基硫醇)为链转移剂,采用本体聚合、两步法合成工艺(自由基聚合+逐步聚合)制备常温下低黏度、无溶剂的聚丙烯酸酯压敏胶,分别探讨了链转移剂正十二烷基硫醇含量、催化剂选择、功能单体ACMO(丙烯酰吗啉)加入量、胶层厚度和光引发剂配比对压敏胶性能的影响,以及压敏胶的耐高温性能。研究结果表明:当w(NDM)=1%、w(ACMO)=8%(相对预聚物总量而言)、催化剂选择对甲苯磺酸、胶层厚度为50μm时,压敏胶的环形初粘力达到30 N·(25 mm)-1,180°剥离强度为32 N·(25 mm)-1,持粘时间>72 h。而且压敏胶有较好耐高温性,经历150℃、12 h的放置后,压敏胶180°剥离强度和持粘时间没有下降。

UV-LED水性网印油墨的制备与性能研究

采用单因素分析法,分析了UV-LED水性网印油墨材料组分和用量对油墨性能的影响,并通过正交试验分析,最终得出UV-LED水性网印油墨的配方为:预聚物为80%、光引发剂TPO为5.5%、染料为9%、光活化剂为3%、消泡剂为0.9%、表面活性剂为0.8%以及流平剂为0.8%。研究结果表明:制得的UV-LED水性网印油墨固化速率高,黏度符合标准,固含量和附着力优异,各项性能指标能满足网印的要求。

UV-LED油墨在软包装凹版印刷中的应用研究

通过制备一种UV-LED环保油墨和适配的UV-LED固化光源,并对凹版印刷机进行改进设计,构建一套采用UV-LED冷光源固化色墨的凹版印刷系统,进行软包装材料的印刷试验。在印速200 m/min、UV-LED波长385 nm、单个色组最低光功率6 kW等工艺条件下,UV-LED油墨在PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、OPP(邻苯基苯酚)、CPP(流延聚丙烯)、PE(聚乙烯)等基材上只需0.1 s即可固化,印刷质量达到批量生产要求。无溶剂软包装凹版印刷工艺先进,环保节能,可以取代传统溶剂型印刷,从源头上解决软包装凹印企业的VOCs治理难题,促进产业转型升级。

基于热管风冷的大功率UV-LED固化灯散热研究

应用于油墨固化领域的UV固化灯常采用密集阵列排布的UV-LED模组作为高辐射高能量的光源,而高能量的UV固化灯对其散热器的结构设计提出很高的要求。本文结合数值模拟与实验,提出一种基于强制风冷的热管式散热器,通过理论计算证明该散热器结构的可行性,研究了300~1500 W功率下基板温度变化情况,对比分析了不同抽风量与散热片数量下热源基板温度变化情况,得出抽风量7 m^3/min、散热片数量为35片时散热效果最佳。实验所测结果与仿真结果误差为4%,证实了仿真结果的准确性,对大功率UV固化灯风冷散热器设计具有参考价值。

凹版印刷水性UV-LED油墨的制备与性能研究

采用质量百分比为6%~8%的色料、60%~70%的树脂、7%~10%的光引发剂、1%~7%的助剂和1%~10%的稀释剂制备凹版印刷水性UV-LED油墨,通过可变波长的UV-LED光源固化,并进行油墨的印刷性能测试。研究结果表明:凹版印刷水性UV-LED油墨的黏度、着色力、附着牢度和固化速率等性能指标达到国家标准,能够满足凹版印刷批量生产要求,可从源头解决凹版印刷行业的VOCs治理难题。