Page 171 - 2025年7月防腐蚀专辑

张玉 等：近红外光固化丙烯酸酯防腐涂料的制备及性能研究

（a） （b）
吸光度/a.u. 上转换发光强度/a.u. 双键转换率/%

波长/nm
时间/s

? ? ? 5 ? ? ? ? 5 ?
?
图1 （a）光引发剂的紫外-可见吸收光谱与 UCPs的上转换发射光谱；（b） 有不同光引发剂的样品的转换率-时间曲线
Fig. 1 （a）Ultraviolet-visible absorption spectra of photoinitiators and upconversion emission spectra of UCPs；（b）conversion rate-time

curves of samples doped with different photoinitiators

双键转换率/% 双键转换率/% 双键转换率/%

时间/s 时间/s 时间/s

? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ? ? ? ? ?
（a）—Irgacure 819用量 （b）—UCPs用量 （c）—NIR功率密度
图2 Irgacure 819、UCPs的用量以及 NIR激光功率密度对转化率的影响
Fig. 2 The effect of Irgacure 819 concentration，UCPs concentration and NIR power density on the conversion rate-time curves
从图 2（a）可以看出，随着光引发剂用量从 0. 5% 如图2（c）所示，当NIR激光功率密度为10 W/cm²
增加至 2%，聚合速率和双键转化率均有所提升。然 时，聚合诱导期约为 180 s，双键转化率仅为 48. 9%。
而，进一步提高 Irgacure 819 的用量会导致聚合速率 随着 NIR激光功率密度从 10 W/cm²增加至 30 W/cm²，
和双键转化率降低，这可能是由于 蔽效应带来的 体系的聚合速率变快，双键转化率提高至95. 1%。然
副作用。当 Irgacure 819的用量为 2% 时，体系的最终 而，当 NIR 激光功率密度进一步提升至 35 W/cm²时，
双键转化率在 90% 左右，并且聚合速率最快。因此， 聚合速率和最终转化率均未发生明显变化，这可能
Irgacure 819的最佳用量为 2%。 是因为当 NIR激光功率密度达到一定 值后，固化体
从图 2（b）可以观察到，随着 UCPs 用量从 1% 提 系中的 UCPs 的发光对光引发剂而言是过饱和的，因
高至 4%，体系的聚合速率加快，聚合诱导期从 55 s缩 此继续增大功率密度不会对双键转化率有明显的影
短至 17 s，双键转化率从 84% 提高至 98%。然而，当 响。因此，最佳的NIR激光功率密度为30 W/cm²。
UCPs用量进一步增加至 5%时，虽然聚合速率得到进 2. 2 性 释剂对NIR固化 的影响
一步提升，聚合诱导期缩短至 12 s，但双键转化率降 实验分别选择了单官能度活性稀释剂 IBOA、双
至 91%，这可能是因为当 UCPs的添加量过高时，由于 官能度活性稀释剂 HDDA 和三官能度活性稀释剂
UCPs 的消光作用，近红外光更难传递至位于体系内 TMPTA[结构式见图 3（a），用 NIR 或 UV 进行固化，通
]
部的粒子，导致近红外光的利用率降低。因此，UCPs 过 FT-IR对涂层表面和底面双键转化率进行表征，并
的最佳用量为 4%。 计算涂层的凝胶含量，结果如图3所示。

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