使用FT-IR监测基于聚合物的油墨的紫外固化过程

能否通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）技术，方便地测定涂覆在聚酯薄膜上的聚合物基油墨的固化程度？（该油墨通过丝网印刷方式涂覆于聚酯薄膜上，然后经紫外线照射进行固化。）我们之所以进行此项测试，是因为固化百分比的测定是一项重要的质量控制（QC）工具，也可用于优化产品制造工艺。

FT-IR光谱仪

测试与分析在一项实验中，使用了和衰减全反射（ATR）附件收集了光谱傅里叶变换红外光谱仪以及衰减全反射（ATR）采样技术附件配备锌化硒晶体。选择ATR采样技术进行此次分析，旨在增强墨迹表面的光谱响应，并最小化Mylar薄膜基材的整体响应。Mylar薄膜样品的有墨一面直接压在ATR附件的ZnSe晶体表面，无需任何样品制备。光谱以4 cm^-1分辨率收集，共32次扫描（采集时间为40秒）。

对于这种特定墨水，关注的峰位于810 cm^-1，与游离丙烯酸酯单体有关。随着墨水固化，游离单体减少，因此该峰强度降低。为了量化聚合程度，需要一个内部标准峰。对于这种墨水，830 cm^-1处的峰与固化反应无关且保持不变。因此，只需监测这两个峰高的比值即可确定固化过程中发生的聚合量。

我们观察了聚合过程中的六个光谱，其固化百分比从0到87%。对于这六个在830 cm处自动缩放的光谱^-1吸光度，810厘米的波段^-1强度有所变化。当830厘米-1和810厘米^-1波段的峰值高度几乎相同的时候，墨水尚未固化。当810厘米^-1波段的峰值高度相对于830厘米最低时^-1墨水的吸光度显示其固化程度为87%。

绘图结果显示固化百分比与峰面积比值之间呈线性关系。随后，将已固化墨水的物理性能与固化百分比相关联，以确定基于QC对光谱带比值判定的UV固化墨水最佳制造工艺。

我们得出结论，采用FT-IR结合ATR采样能够快速且简便地判断墨水中UV可固化聚合物的质量和状态。

阅读该使用FT-IR监测基于聚合物的油墨的紫外固化过程应用说明，了解样品在紫外照射前的光谱、六条光谱曲线，以及一个用于计算810 cm-1/830 cm峰高比值的简单宏程序^-1针对每个样品光谱，使用895 cm处的基线校正点^-1以及线性关系图。