[發明專利]用氘燈UV輻射光對封邊條表面處理與表面改性的工藝

無效

• 申請號: 201110456346.9
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102532578A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 吳堅;郭威;陳濤;劉世炳
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08L27/06;C09J5/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

技術領域

本發明涉及一種關于裝飾用封邊條表面處理與表面改性的工藝方案，屬于機械加工工藝領域。

背景技術

封邊條是以聚氯乙稀為主要原料，加入增塑劑、穩定劑、潤滑劑、染料等助劑，一起混煉壓制而成的熱塑卷材。其表面有木紋、大理石、布紋等花紋、圖案同時表面光澤柔和，具有木材的真實感和立體感；具有一定的光潔度和裝飾性，具有一定的耐熱、耐化學品、耐腐蝕性、表面有一定的硬度。封邊條的主要功能是對板材斷面進行固封，達到免受環境和使用過程中的不利因素(主要為水分)對板材的破壞，和阻止板材內部的甲醛揮發，同時達到裝飾的效果。把封邊條和板材粘接起來的常規方法是使用聚氨酯膠體系的熱熔膠，這種膠系價格十分昂貴，也增加了家具的成本。如果粘接前對封邊條進行表面處理與表面改性，則能大大提高低能表面基材的粘接能力，從而可以使用普通廉價的熱熔膠代替昂貴的聚氨酯膠體系。

傳統的改進封邊條與圖層粘接性能的表面處理方法包括：機械打磨、擦涂溶劑、酸性或腐蝕性蝕刻后溶劑膨脹和電暈處理。這些處理方法都有局限性，往往適用于這種材料的處理方法并不適用于其他的材料，這就促使人們尋找新的替代的處理方法。

準分子激光紫外(UV)輻射提供了一種新的粘接前表面處理和表面改性技術。但是價格很高，以波長為193nm的準分子激光器為例，它工作所需的氣體氟化氬價格就很高，而且維護起來也比較麻煩。本專利實質是：代替“準分子紫外激光”并以提高粘接強度為目的，獲得小型和價格適度的、工作環境要求不高的UV輻射光表面處理系統。

將200-150nm的電磁波定義為遠紫外輻射。狹窄波段(200-180nm)是聚合物光化學改性可行和高效的區域；光的能量超過大多數典型的有機聚合物化學鍵的強度，因此能非常有效地產生光化學反應。幾乎所有有機化合物(飽和的脂肪族碳氫化合物和碳氟化合物除外)在這區域內有強的吸收。現已確定，這種輻射在穿透有機聚合物約300nm時吸收強度達到95％。

聚合物對光子的吸收遵守比耳定律。結果表明，輻照范圍內有大量的化學鍵斷裂。一般地，在這段波長范圍內有機分子輻照壽命是兆分之一秒級。聚合物鏈的鍵斷裂常伴隨著再結合過程，因此反應的最后結果是失去小的氣體分子(CO，CO₂，H₂)和聚合物線型結構的斷裂產生的降解。

由于空氣的存在，氧氣捕俘自由基末端，引發氧化產物，進一步光分解而產生較小碎片。延長輻照時間可控制聚合物蝕刻。當光電子以高強度和短周期脈沖傳輸時，輻照范圍內碎片的濃度一般達到很高值，當它超過極限值時，導致碎片自發發射到氣相(消融的光分解)。

因為短的激光脈沖時間，實際上沒有熱量流過輻照區域的邊界。因而在沒有熱損害的情況下達到高精度。

準分子紫外激光的粘接前表面處理和表面改性技術的核心參數：激光波長和激光能量。

激光波長種類：170nm，193nm，222nm，248nm，308nm和351nm(一個準分子激光器在同一時間只能有一種激光峰值波長的種類，波寬很窄)

由于200-180nm波段是聚合物光化學改性可行和高效的區域，當193nm激光的能量強度超過6.6eV時，幾乎所有的有機材料的化學鍵直接發生破壞(有機鍵能幾乎都小于6.6eV)。

如果設計制造出：輸出波段在200-180nm范圍內都有能量強度，能量強度超過6.6eV的UV輻射光束，就可以獲得基于粘接前表面處理和表面改性的UV輻射光束。

氘燈輸出波段在160-400nm范圍內。主要在“紫外分光光度計(從190nm開始)”中用作光源。正因為如此，一般對氘燈輸出波長范圍理解從190nm開始并相對光強度很弱。主要的問題在于：“紫外分光光度計(從190nm開始)”中的光檢測器的“響應”范圍和強度在190nm處很弱。而不是氘燈輸出波段在190nm左右范圍內強度很弱(如圖1)。

通過對有關氘燈輸出波段范圍的研究文獻和在波段200-180nm范圍具體定性對氘燈輸出的檢測，可以證實：在波段200-180nm范圍氘燈輸出能量強度很強。

獲得了“在波段200-180nm范圍具有高能量”的光源。而后通過成熟的“UV分光”，“UV輻射光束整形”和“多束能疊加”等技術，就可以發明一種代替“準分子紫外激光”的，小型和價格適度的，粘接前表面處理和表面改性的UV輻射光表面處理系統。。

發明內容

本發明的目的是，提供一種用氘燈UV輻射光對封邊條進行表面處理的工藝，從而用便宜的氘燈UV輻射光替代昂貴的準分子激光UV輻射光，并達到相同或更好的處理效果。