由于絕大多數(shù)UV光固化工藝是在空氣環(huán)境中進(jìn)行的，并且主要的應(yīng)用是油漆和油墨等具有極大表面/體積比的材料，所以O(shè)2對(duì)光固化材料的自由基聚合反應(yīng)有不容忽視的阻聚作用。

　　尤其涂膜厚度較薄時(shí)，油性有機(jī)體系中氧的濃度通常小于或等于2×10-3 mol/L，不僅配方體系中溶解的氧分子阻礙聚合，在光引發(fā)過(guò)程中，隨著固化體系中氧分子的消耗，涂層表面空氣中的氧也可以迅速擴(kuò)散至固化涂層內(nèi)，繼續(xù)阻礙聚合。

　　體系中原溶解的氧濃度很低，較容易消耗掉。

　　對(duì)于封閉體系，初級(jí)活性自由基消耗溶解氧的過(guò)程基本相當(dāng)于聚合誘導(dǎo)期。

　　相對(duì)而言，自外界不斷擴(kuò)散至涂層內(nèi)部的氧才是阻礙聚合的主要原因。氧阻聚也最容易發(fā)生在涂層的淺表層或整個(gè)較薄涂層內(nèi)，因?yàn)檫@些區(qū)域內(nèi)，環(huán)境中的氧分子擴(kuò)散更容易些。

　　UV光固化中氧阻聚的影響因素：

　　UV光固化技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電子、家具地板、木器等行業(yè)。

　　與傳統(tǒng)的熱固化相比，UV光固化技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，比如固化速度快，易于工業(yè)化生產(chǎn)，能耗低，VOC值低等。

　　但是，由于是在空氣中進(jìn)行光固化，空氣中的氧氣擴(kuò)散到涂膜中，會(huì)與自由基聚合反應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)而消耗自由基，導(dǎo)致出現(xiàn)誘導(dǎo)期，使固化時(shí)間變長(zhǎng)，涂層的底層已經(jīng)固化而表層幾乎未固化，從而使表面發(fā)黏。

　　氧阻聚最終可導(dǎo)致涂層表層出現(xiàn)大量羥基、羰基、過(guò)氧基等氧化性結(jié)構(gòu)，從而影響涂層的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，甚至可能影響固化后漆膜的硬度、光澤度和抗劃傷性等性能。

　　解決辦法：

　　1、改變反應(yīng)機(jī)理：改進(jìn)光引發(fā)體系，抑制了表面氧阻聚現(xiàn)象。

　　2、增加光引發(fā)劑的濃度，可以增加初級(jí)自由基的數(shù)量，使其超過(guò)溶解的氧濃度，從而加快聚合的自加速過(guò)程。

　　這樣初步阻礙了氧氣的擴(kuò)散，使得表面可能在氧氣得到補(bǔ)充前就發(fā)生部分轉(zhuǎn)化。

　　當(dāng)光引發(fā)劑(以TPO為例)的濃度為體系的0.5mol%到9.0mol%時(shí)，其表示含有的TPO從0.7wt%到12wt%(較高的濃度會(huì)導(dǎo)致溶解度的問(wèn)題)，氧氣影響層厚度(OAL)從34μm猛降至4μm，而表面轉(zhuǎn)化率從35%增至99%。

　　這使深層轉(zhuǎn)化的不均勻性下降，當(dāng)升至體系的9mol%時(shí)，深層轉(zhuǎn)化的不均勻性幾乎可以消失。

　　因?yàn)?，一旦淺表層里產(chǎn)生了自由基，光線會(huì)穿透到樣品的更深處在氧氣包圍得較少的區(qū)域引發(fā)聚合。

　　3、增大UV光固化設(shè)備的光強(qiáng)度。

　　4、在光固化體系中加入一種或幾種氧清除劑，可以緩解氧阻聚作用。