基本介紹
- 中文名：微波固化
- 性質：固化
- 屬性：微波
- 微波是指：頻率為0.3~300GHz的電磁波
微波輻射固化原理,微波輻射固化技術的現狀,
微波輻射固化原理
如前所述，微波輻射可以使用材料溫度升高，因此，直觀來看，微波輻射固化的原理就是利用微波輻射產生熱量，使溫度升高而發生固化反應。這就是所謂的微波“致熱效應”。相對於常規的加熱方式，微波是一種內加熱，具有加熱速度快、溫度均勻、無滯後效應等特點，因此能加快固化速度。也有觀點認為，微波對化學反應作用非常複雜的，一方面使是反應物分子吸收了微波能量，提高了分子運動速度，致使分子運動雜亂無章，導致熵的增加；另一方面微波對極性分子的作用，迫使其按照電磁場作用方式運動，導致了熵的減少。因此，微波對化學反應的作用激烈時不能僅用微波致熱效應來描述的。微波除了具有熱效應外，還存在一種不是溫度引起的非熱效應。微波作用下的有機反應，改變了反應動力學，減低了反應活化能，甚至有學者認為微波非熱效應對反應的加速作用可能起了決定作用，微波降低了反應的活化能。
微波輻射固化技術的現狀
多數傳統的熱固化樹脂都可採用微波輻射固化技術進行固化。從微波加熱的原理來看，物質吸收微波的能力，主要由其介質損耗因數來決定。介質損耗因數大物質對微波吸收能力就強，相反，介質損耗因數小的物質吸收微波的能力也弱。因此，目前微波輻射固化研究主要針對環氧樹脂、聚氨酯、句子等介質損耗因數較大的熱固化樹脂體系。另外，這些體系在熱交聯過程中沒有揮發性物質存在或產生，保證了微波加工的安全性。微波輻射固化技術的研究主要關注微波能否有效提高固化速率，微波固化產物的物理機制性能及熱性能與傳統固化產物是否相同，微波固化傳統固化是否服從統一反應機理等。
微波固化體系的研究涉及自由基聚合（如丙烯酸樹脂、不飽和聚酯/苯乙烯體系）\內酯開環聚合、環氧樹酯/胺、環氧樹脂/酸酐等體系。研究表明，相對於傳統的熱固化來說，很多情況下微波輻射固化可明顯加快固化速度，能改善固化產物的物理性能。例如，以4，4－二氨基－二苯基甲烷（DDM）為交聯劑，利用微波固化製備聚氨酯/環氧複合物，發現其固化產物的化學結構與傳統熱固化相同，但固化效率遠大於熱固化。用微波輻射30分鐘所得的材料的彈性模量為1101MPa，而120度下熱固化6小時才能達到相同性能。甲基丙烯酸進行微波輻射本體聚合，4～10min即可達到高於90%轉化率，而傳統本體聚合要達到相同的轉化率需3～5小時。
