CN116804667B - 一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法及装置，所述方法包括：通过测量和计算不同等级的标准样品的氧阻聚综合指标定义光固化产品的氧阻聚性能评价方式，并测量和计算待测样品的氧阻聚综合指标，将待测样品的氧阻聚综合指标与氧阻聚性能评价方式进行比对，以评价待测样品的氧阻聚性能，可以直接反映待测样品表面的粘性和内部的固化程度。所述装置包括：实验样品台、释放装置、计时装置、测距装置；本发明所公开的一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法及装置具有操作简便、成本低、测试快速、准确度高的优势，适用于不同类型和厚度的光固化产品，具有较强的通用性和实用性。

Description

一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法及装置

技术领域

本发明涉及氧阻聚评价技术领域，特别涉及一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法及装置。

背景技术

氧阻聚作用是氧气对光固化材料固化过程中的一种化学作用，光固化材料在紫外光照射固化后，由于氧气的存在，氧气会逐渐扩散到涂层中，然后会与自由基聚合反应竞争消耗自由基，这会使胶水固化时间变长，涂层的底层已经固化而表层未固化，会出现光固化材料的表面发粘的现象。氧阻聚会影响光固化产品的表面质量、耐磨性、耐溶剂性等性能，因此需要对其进行有效的评价和控制。

常用的评价氧阻聚性能的方法有拉伸法、摩擦法、粘度法，拉伸法是指将光固化后的样品在拉伸机上进行拉伸，测量其断裂强度和断裂伸长率，以反映其氧阻聚程度，该方法简单易行，但是受到样品形状、厚度、拉伸速度等因素的影响，结果不够准确和稳定；摩擦法是指将光固化后的样品在摩擦仪上进行摩擦测试，测量其动摩擦系数和静摩擦系数，以反映其氧阻聚程度，该方法可以直接反映样品表面的粘性，但是受到摩擦仪参数、摩擦负荷、摩擦速度等因素的影响，结果不够稳定和可重复；粘度法是指将光固化后的样品在粘度计上进行粘度测试，测量其表面粘度或内部粘度，以反映其氧阻聚程度，该方法可以反映样品内部和表面的固化程度，但是受到粘度计类型、温度、时间等因素的影响，结果不够准确和灵敏。

因此，现有技术中对氧阻聚性能进行评价的方法具有易受到样品状态及检测仪器状态限制的技术缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提出一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法及装置，旨在解决现有技术中对氧阻聚性能进行评价的方法具有易受到样品状态及检测仪器状态限制的技术缺陷。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法，包括：

S1、选取标准样品，将所述标准样品制备成标准膜面铺设在实验样品台上；

S2、将所述标准样品涂覆在工件的摩擦面并待其自然干燥；

S3、将工件置于标准膜面上，释放工件沿标准膜面滑行；

S4、计算标准样品的氧阻聚综合指标I；

S5、重复S1-S4,测量不同等级标准样品的氧阻聚综合指标；

S6、根据不同等级标准样品的氧阻聚综合指标定义光固化产品的氧阻聚性能评价方式；

S7、选取待测样品，重复S1-S4，测试所述待测样品的氧阻聚综合指标，将待测样品的氧阻聚综合指标与氧阻聚性能评价方式进行比对，以评价所述待测样品的氧阻聚性能。

其中，所述氧阻聚性能评价方式包括：当I<0.4 W·s/m，评定为氧阻聚性能“极好”；当0.4≤I<0.6 W·s/m，评定为氧阻聚性能“较好”；当0.6≤I<0.8 W·s/m，评定为氧阻聚性能“一般”；当0.8≤I<1.0W·s/m，评定为氧阻聚性能“较差”；当I≥1.0 W·s/m，评定为氧阻聚性能“差”。

优选的，所述实验样品台具有与水平方向呈β角的第一坡道，所述标准膜面铺设在所述第一坡道上。

优选的，所述步骤S3中，将工件置于标准膜面上，释放工件沿标准膜面滑行，包括：

S31、将释放装置放置于实验样品台上，质量为m的工件置于释放装置内；

S32、在释放点释放工件，使工件沿标准膜面滑行至停止点停止；

S33、使用计时装置和测距装置测量工件的滑行时间t和滑行距离s。

优选的，所述步骤S4中，计算标准样品的氧阻聚综合指标I，包括：

S41、测量所述工件的摩擦面与标准膜面之间的动摩擦系数μ；

S42、根据公式F=mg(sinβ-μcosβ)计算工件的摩擦面所受到的摩擦力F；

S43、根据公式I=F×s/t计算氧阻聚综合指标I。

其中，所述实验样品台、所述释放装置、所述计时装置、所述测距装置的相对位置保持不变，以确保实验的可重复性。

其中，所述释放点为所述工件开始滑行时的位置，所述停止点为所述工件停止滑行时的位置。

本发明还公开了一种评价光固化产品氧阻聚性能的装置，所述装置用于实现如上所述的方法，所述装置包括：实验样品台、释放装置、计时装置、测距装置；所述实验样品台具有与水平方向呈β角度的第一坡道，标准样品、待测样品所制得的标准膜面、待测膜面固定在所述第一坡道上，工件沿所述第一坡道滑行；所述释放装置用于释放所述工件，所述工件沿所述标准膜面、待测膜面滑动；所述计时装置用于测量所述工件的滑行时间；所述测距装置用于测量所述工件的滑行距离。

其中，所述释放装置为弹簧式释放装置，包括固定装置、弹簧、卡扣，所述固定装置设置在所述实验样品台上，所述固定装置、所述弹簧、所述卡扣依次进行连接，工件上还设有与所述卡扣相配合的卡合部，工件卡设在所述卡扣上。

其中，所述计时装置的数量为多个。

本技术方案所公开的一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法及装置，所述方法包括：通过测量和计算不同等级的标准样品的氧阻聚综合指标定义光固化产品的氧阻聚性能评价方式，并通过同样方法测量和计算待测样品的氧阻聚综合指标，将待测样品的氧阻聚综合指标与氧阻聚性能评价方式进行比对，以评价待测样品的氧阻聚性能，可以直接反映待测样品表面的粘性和内部的固化程度。所述装置包括：实验样品台、释放装置、计时装置、测距装置，将待测样品制备成待测膜面并固定铺设在实验样品台的第一坡道上，所述工件沿待测膜面滑行，所述释放装置用于释放所述工件，所述计时装置用于测量所述工件的滑行时间，所述测距装置用于测量所述工件的滑行距离；本发明所公开的一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法及装置较为简便，可以适应不同类型和厚度的光固化产品，具有较强的通用性和适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所公开的一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法流程图；

图2为本发明实施例所公开的一种评价光固化产品氧阻聚性能的装置结构示意图。

其中，1、实验样品台；2、释放装置；3、第一坡道；31、标准膜面/待测膜面；4、计时装置；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明公开了一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法，如图1所示，包括：

S1、选取标准样品，将所述标准样品制备成标准膜面31铺设在实验样品台1上；

S2、将所述标准样品涂覆在工件的摩擦面并待其自然干燥；

S3、将工件置于标准膜面31上，释放工件沿标准膜面31滑行；

S4、计算标准样品的氧阻聚综合指标；

S5、重复S1-S4,测量不同等级标准样品的氧阻聚综合指标；

S6、根据不同等级标准样品的氧阻聚综合指标定义光固化产品的氧阻聚性能评价方式；

S7、选取待测样品，重复S1-S4，测试所述待测样品的氧阻聚综合指标，将待测样品的氧阻聚综合指标与氧阻聚性能评价方式进行比对，以评价所述待测样品的氧阻聚性能。

具体的，所述氧阻聚性能评价方式如表一所示，当I<0.4W·s/m，表示样品表面粘性极低，内部固化程度极高，氧阻聚性能极好；当0.4≤I<0.6 W·s/m，表示样品表面粘性较低，内部固化程度较高，氧阻聚性能较好；当0.6≤I<0.8 W·s/m，表示样品表面粘性适中，内部固化程度适中，氧阻聚性能一般；当0.8≤I<1W·s/m，表示样品表面粘性较高，内部固化程度较低，氧阻聚性能较差；当I≥1.0 W·s/m，表示样品表面粘性较高，内部固化程度较低，氧阻聚性能差。使用表一中的氧阻聚性能评价方式对待测样品的氧阻聚性能进行评价。

表一 氧阻聚性能评价方式

	氧阻聚性能“极好”	氧阻聚性能“较好”	氧阻聚性能“一般”	氧阻聚性能“较差”	氧阻聚性能“差”
						I（ W·s/m）	< 0.4	0.4-0.6	0.6-0.8	0.8-1.0	≥1.0

具体的，所述实验样品台1具有与水平方向呈β角的第一坡道3，所述标准膜面31铺设在所述第一坡道3上。

具体的，所述步骤S3中，将工件置于标准膜面31上，释放工件沿标准膜面31滑行，包括：

S31、将释放装置2放置于实验样品台1上，质量为m的工件置于释放装置2内；

S32、在释放点释放工件，使工件沿标准膜面31滑行至停止点停止；

S33、使用计时装置4和测距装置测量工件的滑行时间t和滑行距离s。

具体的，所述步骤S4中，计算标准样品的氧阻聚综合指标I，包括：

S41、测量所述工件的摩擦面与标准膜面31之间的动摩擦系数μ；

S42、根据公式F=mg(sinβ-μcosβ)计算工件的摩擦面所受到的摩擦力F；

S43、根据公式I=F×s/t计算氧阻聚综合指标I。

其中，所述实验样品台1、所述释放装置2、所述计时装置4、所述测距装置的相对位置保持不变，以确保实验的可重复性。

具体的，所述释放点为所述工件开始滑行时的位置，所述停止点为所述工件停止滑行时的位置。

本发明还公开了一种评价光固化产品氧阻聚性能的装置，如图2所示，所述装置用于实现如上所述的方法，所述装置包括：实验样品台1、释放装置2、计时装置4、测距装置；所述实验样品台1具有与水平方向呈β角度的第一坡道3，所述第一坡道3用于固定标准样品/待测样品所制得的标准膜面/待测膜面31、供工件在其上进行滑动；所述释放装置2用于释放所述工件，所述工件沿所述标准膜面/待测膜面31滑动；所述计时装置4用于测量所述工件由所述释放点滑动至所述停止点的用时；所述测距装置用于测量所述释放点与所述停止点之间的距离。

为了保证相关参数的测量结果的准确性，本技术方案需要使用精确的计时装置4和测距装置，以及稳定的释放装置2和第一坡道3，可以通过校准和调整来保证计时装置4和测距装置精度，为了保证实验的可重复性，本技术方案需要保持第一坡道3、释放装置2、计时装置4和测距装置的相对位置不变，并且保持第一坡道3和待测样品表面的清洁干燥；相较于现有技术需要使用精密的摩擦仪等相关仪器来评价氧阻聚性能，同时需要严格控制样品的形状、尺寸、质量、温度、湿度等因素，这些都是比较复杂和难以控制的，容易导致测量结果的误差。本技术方案具有相对简便的技术特点，只需要注意实验操作规范和环境条件稳定即可实现。

本技术方案中对实验误差的分析和处理，根据实验原理和设备性能，分析可能产生的实验误差的来源和影响，如坡度角α的测量误差、滑动距离s和时间t的测量误差、摩擦系数μ的变化误差等，并采取相应的方法来减小或消除实验误差，如使用精密的角度尺、电子计时器、感应器或摄像头等设备，以及进行多次实验取平均值等。

其中，所述释放装置2为弹簧式释放装置，包括固定装置、弹簧、卡扣，所述固定装置设置在所述实验样品台1上，所述固定装置、所述弹簧、所述卡扣依次进行连接，工件上还设有与所述卡扣相配合的卡合部，工件卡设在所述卡扣上，实验时，松开卡扣，通过压缩弹簧产生能量将工件推动，并沿第一坡道3进行滑动，该释放装置2具有结构简单的优点，可以利用弹簧的弹性能量来驱动工件的滑动，减少工件的所受到的阻力。

其中，所述计时装置4的数量为多个，在本实施例中选取计时装置4的数量为四个，其中两个计时装置4设置在所述释放点的两侧，另外两个计时装置4设置在所述停止点的两侧，分别对两个计时装置所测得的结果取平均值，以增大计时的准确度。

实施例1

S1、将1号待测样品制备成第一待测膜面31并固定铺设在实验样品台1的第一坡道上；

S2、将1号待测样品涂覆在工件的摩擦面上并待其自然干燥；

S3、选取质量为10g的工件放置在释放装置2中，释放装置2放置在实验样品台1上，释放工件沿第一待测膜面31滑动；

S4、在释放点使用释放装置2释放所述工件沿第一待测膜面31滑行至停止点停止；

S5、使用计时器和卷尺分别测量所述工件由释放点运动至停止点的时间t=5s和距离s=1.5m；

S6、测量1号待测样品的动摩擦系数μ：

S61、将1号待测样品制备成第一待测膜面31并固定铺设在预设样品台的第二坡道上，所述预设样品台的第二坡道的角度可调，所述工件的摩擦面上涂覆有1号待测样品，待其干燥后将工件放置在第二坡道上；

S62、调节第二坡道的角度，以使工件由第二坡道开始下滑，并记录所述第二坡道与水平方向的夹角α=30°；

S63、根据公式μ=tanα计算所述工件与所述第二坡道之间的动摩擦系数为μ=0.578，根据公式F=mg(sinα-μcosα)计算工件所受到的摩擦力F=0.7N；

S7、根据公式I=F×s/t计算工件摩擦面的氧阻聚综合指标为0.21，即为1号待测样品的氧阻聚综合指标。

实施例2-5

分别选用2号待测样品、3号待测样品、4号待测样品、5号待测样品进行实验，实施例2-5中所选用的工件质量分别为20g、30g、40g、50g,相关测试条件及步骤与实施例1相同，分别测得2号待测样品、3号待测样品、4号待测样品、5号待测样品的氧阻聚综合指标为0.455、0.63、1.12、1.25。

表二 本方案中实施例1-5待测样品测试过程中的相关数据及氧阻聚性能评价

编号	待测样品编号	工件质量	滑行时间	滑行距离	摩擦力	氧阻聚综合指标	氧阻聚性能
								实施例1	1	10g	5	1.5	0.7	0.21	极好
实施例2	2	20g	4	1.3	1.4	0.455	较好
								实施例3	3	30g	6	1.8	2.1	0.63	一般
实施例4	4	40g	5	2.0	2.8	1.12	差
								实施例5	5	50g	7	2.5	3.5	1.25	差

使用本技术方案所提供的装置对实施例1-5中各个待测样品进行实验测试，测试过程中的相关数据如表二所示；由表二中数据可知，1-5号待测样品的氧阻聚综合指标的数值分别为：0.21、0.455、0.63、1.12、1.25，经与表一中氧阻聚性能评价方式进行比对可知，1-3号待测样品的氧阻聚性能分别为：“极好”、“较好”、“一般”，表明1-3号待测样品的固化程度分别为极高、较高、适中；4-5号待测样品的氧阻聚性能为“差”，表明4-5号待测样品的表面粘性较大，固化程度较弱。

本技术方案所公开的一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法及装置，所述方法包括：通过测量和计算不同等级的标准样品的氧阻聚综合指标定义光固化产品的氧阻聚性能评价方式，并测量和计算待测样品的氧阻聚综合指标，将待测样品的氧阻聚综合指标与氧阻聚性能评价方式进行比对，以评价待测样品的氧阻聚性能，可以直接反映待测样品表面的粘性和内部的固化程度。所述装置包括：实验样品台、释放装置、计时装置、测距装置，将待测样品制备成待测膜面并固定铺设在实验样品台的第一坡道上，所述工件沿待测膜面滑行，所述释放装置用于释放所述工件，所述计时装置用于测量所述工件的滑行时间，所述测距装置用于测量所述工件的滑行距离；本发明所公开的一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法及装置具有操作简便、成本低、测试快速、准确度高的优势，可以适应不同类型和厚度的光固化产品，具有较强的通用性和实用性。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法，其特征在于，包括：

S1、选取标准样品，将所述标准样品制备成标准膜面铺设在实验样品台上；

S2、将所述标准样品涂覆在工件的摩擦面并待其自然干燥；

S3、将工件置于标准膜面上，释放工件沿标准膜面滑行，包括：

S31、将释放装置放置于实验样品台上，质量为m的工件置于释放装置内；

S32、在释放点释放工件，使工件沿标准膜面滑行至停止点停止；

S33、使用计时装置和测距装置测量工件的滑行时间t和滑行距离s；

S4、计算标准样品的氧阻聚综合指标I，包括：

S41、测量所述工件的摩擦面与标准膜面之间的动摩擦系数μ；

S42、根据公式F=mg(sinβ-μcosβ)计算工件的摩擦面所受到的摩擦力F；

S43、根据公式I=F×s/t计算氧阻聚综合指标I；

S5、重复S1-S4,测量不同等级标准样品的氧阻聚综合指标；

S6、根据不同等级标准样品的氧阻聚综合指标定义光固化产品的氧阻聚性能评价方式，包括：当氧阻聚综合指标小于0.4 W·s/m，评定为氧阻聚性能“极好”；当氧阻聚综合指标为0.4-0.6W·s/m，评定为氧阻聚性能“较好”；当氧阻聚综合指标为0.6-0.8W·s/m，评定为氧阻聚性能“一般”；当氧阻聚综合指标为0.8-1.0W·s/m，评定为氧阻聚性能“较差”；当氧阻聚综合指标大于或等于1.0 W·s/m，评定为氧阻聚性能“差”；

S7、选取待测样品，重复S1-S4，测试所述待测样品的氧阻聚综合指标，将待测样品的氧阻聚综合指标与氧阻聚性能评价方式进行比对，以评价所述待测样品的氧阻聚性能。

2.根据权利要求1所述一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法，其特征在于，所述实验样品台具有与水平方向呈β角的第一坡道，所述标准膜面铺设在所述第一坡道上。

3.根据权利要求1所述一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法，其特征在于，所述实验样品台、所述释放装置、所述计时装置、所述测距装置的相对位置保持不变，以确保实验的可重复性。

4.根据权利要求1所述一种评价光固化产品氧阻聚性能的方法，其特征在于，所述释放点为所述工件开始滑行时的位置，所述停止点为所述工件停止滑行时的位置。

5.一种评价光固化产品氧阻聚性能的装置，其特征在于，所述装置用于实现如权利要求1-4中任一项所述的方法，所述装置包括：实验样品台、释放装置、计时装置、测距装置；

所述实验样品台具有与水平方向呈β角度的第一坡道，标准样品、待测样品所制得的标准膜面、待测膜面固定在所述第一坡道上，工件沿所述第一坡道滑行；

所述释放装置用于释放所述工件，所述工件沿所述标准膜面、所述待测膜面滑动；

所述计时装置用于测量所述工件的滑行时间；

所述测距装置用于测量所述工件的滑行距离。

6.根据权利要求5所述一种评价光固化产品氧阻聚性能的装置，其特征在于，所述释放装置为弹簧式释放装置，包括固定装置、弹簧、卡扣，所述固定装置设置在所述实验样品台上，所述固定装置、所述弹簧、所述卡扣依次进行连接，工件上还设有与所述卡扣相配合的卡合部，工件卡设在所述卡扣上。

7.根据权利要求5所述一种评价光固化产品氧阻聚性能的装置，其特征在于，所述计时装置的数量为多个。