紫外光固化树脂的研究进展
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树脂光固化工艺的研究随着科技的发展,不断涌现出一些新的材料和工艺,为各个行业的生产和制造带来了更多的可能性。
在汽车、电子、医疗等行业中,树脂材料越来越受到重视,而树脂光固化工艺也成为了现代制造业中不可或缺的一部分。
一、树脂光固化工艺的基本原理所谓树脂光固化,就是利用紫外线、可见光或电子束等辐射能量,使其引发光引发剂(光敏剂)的光化学反应,将树脂从液态变为固态的一种工艺。
一般来说,树脂分为热固性树脂和热塑性树脂,而光固化主要应用于热固性树脂。
光固化能够实现快速反应,生产效率高,且可以精确地控制反应时间和成型形状,有利于提高产品品质和生产效率。
另外,光固化还具有节能减排、环保及经济效益显著等优点。
二、研究现状和应用领域目前,国内外对树脂光固化工艺的研究十分活跃,先后涌现出许多创新成果。
其中,主要包括以下三个方面:1、光引发剂的合成与应用光引发剂是光固化过程中不可缺少的关键原料。
国外科学家已经成功合成出一系列高效光敏剂,并利用新型合成方法大幅提高了其合成效率和成本控制。
这些光敏剂表现出快速固化速度、高度透明性、优异的化学稳定性以及高效降解等特点,研究表明,光敏剂对光固化反应速度、固化效率和产品性能都有重要影响。
2、树脂材料的研制与改性研究科学家们还在开发具有更高性能和多样性的树脂材料,以满足不同行业和应用场景。
目前,除了传统的环氧树脂、丙烯酸树酯等,新型树脂材料像是聚氨酯、聚碳酸酯等也逐渐走上舞台。
同时,各种材料的改性也在不断进行,如添加纳米颗粒、金属颗粒、生物活性物质、芳香族化合物等,可以大幅提高树脂的力学性能、电学性能、热学性能以及生物兼容性等。
3、工艺技术的提升与完备随着光引发剂和树脂材料的不断改进,人们对光固化工艺技术的要求也越来越高。
这方面的研究主要集中在光源、反应器、控制系统和成型设备等方面。
例如,非接触式UV LED光源、无法柔性印刷技术、静电喷涂、3D打印等新技术的应用,将使光固化工艺更加高效、精确和多样化。
第 54 卷第 5 期2023 年 5 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.5May 2023可紫外光固化含氟聚酰亚胺树脂的合成与性能研究周润恺1,晁自胜1,易文君1,宋琛2(1. 长沙理工大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙,410114;2. 广东省科学院新材料研究所 现代材料表面工程技术国家工程实验室,广东 广州,510650)摘要:以3,5-二氨基苯甲酸(DABA)和可提高溶解性能的六氟二酐(6FDA)作为单体,通过分子结构设计在主链上接枝光敏基团,合成可低温紫外光固化的光敏性聚酰亚胺(PSPI)。
探究光敏性聚酰亚胺的基本性能,确定含氟聚酰亚胺树脂的光固化工艺参数,并分析不同配方下薄膜的机械性能和热性能。
研究结果表明,以35%(质量分数)的PSPI 作为预聚体,20%(质量分数)的丙烯酸羟乙酯(HEA)作为活性稀释剂合成的聚酰亚胺薄膜拉伸强度最高可达(60.71±0.68) MPa ,硬度最高可达到(143.5±1.34) MPa ,断裂伸长率为(2.83±1.05)%,弹性模量为(3.13±0.21) GPa ,薄膜刚性明显提升,同时,在质量损失5%(T d5)和10%(T d10)时的温度分别为140 ℃和216 ℃。
关键词:光敏性聚酰亚胺;薄膜;紫外光固化;低温中图分类号:TB324 文献标志码:A 文章编号:1672-7207(2023)05-1713-07Synthesis and properties of UV curable fluorinated polyimide resinZHOU Runkai 1, CHAO Zisheng 1, YI Wenjun 1, SONG Chen 2(1. School of Materials Science and Engineering, Changsha University of Science and Technology,Changsha 410114, China;2. National Engineering Laboratory for Modern Materials Surface Engineering Technology, Institute of NewMaterials, Guangdong Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China)Abstract: Using 3,5-diaminobenzoic acid and 4,4'-(Hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, which can improve solubility, as monomer, by grafting photosensitive groups on the main chain through molecular structure design, a photosensitive polyimide that can be cured at low temperature with UV-lighting was synthesized. The basic properties of the photosensitive polyimide were explored, the photo-curing process parameters of the fluorine-containing polyimide resin were determined, and the mechanical and thermal properties of the film with收稿日期: 2022 −05 −28; 修回日期: 2022 −07 −25基金项目(Foundation item):湖南省教育厅科学研究项目(19C0033);湖南省自然科学基金青年基金资助项目(2020JJ5593)(Project(19C0033) supported by the Research Project of Hunan Education Department; Project(2020JJ5593) supported by the Youth Fund Project of Natural Science Foundation of Hunan Province)通信作者:易文君,博士,讲师,从事医用可吸收复合材料及原料合成研究;E-mail :********************DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.05.006引用格式: 周润恺, 晁自胜, 易文君, 等. 可紫外光固化含氟聚酰亚胺树脂的合成与性能研究[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(5): 1713−1719.Citation: ZHOU Runkai, CHAO Zisheng, YI Wenjun, et al. Synthesis and properties of UV curable fluorinated polyimide resin[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(5): 1713−1719.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)different formulations were analyzed. The results show that the tensile strength of the polyimide film with 35% (mass fraction) photosensitive polyimide as prepolymer and 20%(mass fraction) hydroxyethyl acrylate as reactive diluent reaches the highest tensile strength of (60.71±0.68) MPa, the highest hardness is (143.5±1.34) MPa, and the tensile elongation is (2.83±1.05)%, the elastic modulus is (3.13±0.21) GPa, the rigidity of the film is obviouslyimproved, and the temperatures at 5%(Td5) and 10% (Td10) thermal mass loss are 140 °C and 216 °C, respectively.Key words: photosensitive polyimide; film; UV curing; low temperature聚酰亚胺(PI)是一类在高分子链上具有亚胺环的耐热高分子材料,具有优异的热稳定性、良好的机械、电气、电化和感光性能。
2024年紫外光固化树脂市场发展现状概述紫外光固化树脂是一种在紫外光的照射下可以迅速发生化学反应从而固化的树脂。
它具有无挥发性溶剂、快速固化、耐化学品腐蚀等特点,因此在多个行业中得到广泛应用。
本文将重点讨论紫外光固化树脂市场的发展现状。
市场规模紫外光固化树脂市场在过去几年中经历了快速发展,市场规模不断扩大。
根据研究机构的数据显示,紫外光固化树脂市场的年复合增长率约为10%,预计到2025年市场规模将超过10亿美元。
应用领域紫外光固化树脂在多个行业中都有广泛应用。
其中,印刷、涂料、电子、光学等行业是紫外光固化树脂的主要应用领域。
印刷行业紫外光固化树脂在印刷行业中的应用越来越广泛。
它可以用于印刷油墨、涂布剂、覆盖层等的固化,具有快速固化、印刷速度快等优势。
同时,紫外光固化树脂在印刷品表面的保护和增加光泽度方面也有很好的效果。
涂料行业紫外光固化树脂在涂料行业中的应用也十分广泛。
与传统涂料相比,紫外光固化涂料具有无挥发性溶剂、固化快速、环保等优点。
它广泛应用于木制品、金属制品、塑料制品等的表面涂装。
电子行业在电子行业中,紫外光固化树脂主要用于印刷电路板、涂布、封装等方面。
它能够提高电子产品的耐热性、耐化学性和电气性能。
随着电子行业的发展,紫外光固化树脂在电子领域的应用也将继续增加。
光学行业紫外光固化树脂在光学行业中的应用主要体现在镜片、透镜、光纤等方面。
它可以提高光学产品的耐磨性、耐化学性和透明度,同时还可以减少加工时间和成本。
市场竞争态势紫外光固化树脂市场竞争激烈,主要厂商之间存在一定的竞争关系。
一些国际知名企业如爱马仕、3M、巴斯夫等在该市场具有一定的市场份额。
同时,国内一些紫外光固化树脂生产企业也在加大研发和生产力度,提高产品的质量和性能。
市场发展趋势1.技术升级和创新:随着科技的不断进步,紫外光固化树脂的技术将不断升级和创新,产品性能将不断提高。
2.产业结构调整:市场竞争的加剧将促使行业内企业进行结构调整和整合,以提高市场竞争力。
有机硅树脂的紫外光固化及其固化膜性能研究马子淇;刘伟区;高南;孙越【摘要】利用水解缩合的方法,将聚甲基三乙氧基硅烷(PTS)、二甲基二乙氧基硅烷(DDS)和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)在盐酸(HCl)的催化作用下进行反应,制备出一种可UV固化有机硅树脂预聚物,通过FT-IR、29Si-NMR对预聚物的光固化过程和缩合程度进行了表征;同时研究了固化膜的热性能、表面能、耐水性、耐乙醇性、硬度、附着力等.研究结果表明:紫外光固化30 s后,有机硅预聚物的双键转化率达到了95.89%,UV固化有机硅涂膜失质量5%和15%对应的温度T5%和T15%分别为194.9℃和261.8℃;固化膜的表面能为16.36 mJ/m2.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2013(043)010【总页数】6页(P26-31)【关键词】有机硅;UV固化;涂料;光引发剂【作者】马子淇;刘伟区;高南;孙越【作者单位】中国科学院广州化学研究所,广州510650;中国科学院大学,北京100049;中国科学院广州化学研究所,广州510650;中国科学院广州化学研究所,广州510650;中国科学院大学,北京100049;中国科学院广州化学研究所,广州510650;辽宁师范大学,辽宁大连116029【正文语种】中文【中图分类】TQ637.83光固化体系按照光敏基团不同主要分为硫醇-烯烃类、丙烯酸酯类、环氧基类、苯乙烯基类和乙烯基醚类5 种,其中丙烯酸酯类和环氧基类为近期的研究热点。
孙芳等[1]将有机硅与聚氨酯丙烯酸酯结合制得了有机硅聚氨酯丙烯酸酯光敏预聚物。
Oestreich S[2]将有机硅的端氢基直接与丙烯酸酯进行硅氢加成反应制得丙烯酸酯基化聚硅氧烷。
目前报道的UV固化有机硅涂料多为有机硅和带有光敏基团涂料的复合或在有机硅链端接上光敏基团,这些UV 固化有机硅材料存在光敏基团官能度较小,光固化程度低和相容性差的缺点。
紫外光固化环氧树脂紫外光固化环氧树脂是一种应用广泛的高分子材料,具有固化速度快、成膜性能优异等特点,在各个领域都有重要的应用价值。
下面将从紫外光固化环氧树脂的原理、应用领域以及优势等方面进行阐述。
一、紫外光固化环氧树脂的原理紫外光固化环氧树脂是通过紫外线照射使其发生光引发剂的活化,从而引发环氧树脂的聚合反应,最终形成固化膜的过程。
紫外线照射在特定波长范围内,能够激发光引发剂,使其转变为活性自由基或离子,进而引发环氧树脂的交联反应,形成硬化膜。
1. 3D打印:紫外光固化环氧树脂在3D打印中得到广泛应用。
其固化速度快,可实现快速成型,且成品具有优异的力学性能和表面质量。
因此,在快速成型、原型制作等领域有着重要的应用。
2. 电子封装:紫外光固化环氧树脂具有优异的电气绝缘性能和耐热性,可用于电子元器件的封装和保护。
其固化速度快,可大幅提高生产效率,同时具有较低的挥发性,有利于环境保护。
3. 涂装领域:紫外光固化环氧树脂作为一种环保型涂料,被广泛应用于木器、金属、塑料等材料的表面涂装。
其固化速度快,可实现快速上色和干燥,具有较高的附着力和耐磨性。
4. 光纤领域:紫外光固化环氧树脂被用于光纤连接器的固化。
由于其固化速度快且光学透明度高,能够快速实现光纤连接器的固化和封装,提高光纤连接的稳定性和可靠性。
三、紫外光固化环氧树脂的优势1. 快速固化:紫外光固化环氧树脂在紫外线照射下,固化速度极快,通常只需要几秒钟即可完成固化过程,大大提高了生产效率。
2. 低能耗:紫外光固化环氧树脂固化过程不需要加热,只需紫外线照射即可,相比传统热固化工艺,能耗更低。
3. 环保无溶剂:紫外光固化环氧树脂不含溶剂,固化过程中无挥发性有机物的释放,符合环保要求。
4. 优异的性能:紫外光固化环氧树脂固化后形成的膜具有优异的物理、化学性能,如硬度高、耐磨性好、电气绝缘性能优良等。
紫外光固化环氧树脂是一种具有快速固化、低能耗、环保无溶剂以及优异性能的高分子材料。
紫外光固化环氧树脂紫外光固化环氧树脂是一种在紫外光照射下可以迅速固化的树脂材料。
它具有很高的强度和耐久性,广泛应用于涂料、胶粘剂、电子元件封装和3D打印等领域。
紫外光固化环氧树脂是由环氧树脂和紫外光引发剂组成的。
环氧树脂是一种聚合物材料,具有较低的粘度和较高的化学稳定性。
紫外光引发剂则是一种能够吸收紫外光并转化为化学能的物质。
当紫外光照射到紫外光固化环氧树脂上时,紫外光引发剂会发生光化学反应,引发环氧树脂分子之间的交联反应,从而使树脂迅速固化。
紫外光固化环氧树脂具有许多优点。
首先,它固化速度快,仅需数秒至数分钟即可完成固化过程。
这使得紫外光固化环氧树脂在生产过程中具有高效率和高速度的特点。
其次,紫外光固化环氧树脂固化后形成的材料具有较高的硬度和强度,具有良好的耐磨擦性和耐化学性。
此外,紫外光固化环氧树脂还具有良好的光学特性,可以制备出高透明度和高折射率的材料。
紫外光固化环氧树脂在涂料领域得到了广泛应用。
传统的涂料需要通过加热或氧化反应才能固化,而紫外光固化环氧树脂可以在常温下通过紫外光照射迅速固化,大大提高了涂料的生产效率。
此外,紫外光固化涂料还具有较低的挥发性有机物含量和较低的环境污染风险。
在胶粘剂领域,紫外光固化环氧树脂也有广泛应用。
由于其快速固化和高强度的特点,紫外光固化环氧树脂可以用于粘接各种材料,如金属、塑料和玻璃等。
相比传统的胶粘剂,紫外光固化环氧树脂具有更高的粘接强度和更短的固化时间。
在电子元件封装领域,紫外光固化环氧树脂可以用于封装电子元件,提供保护和绝缘功能。
由于其高强度和耐热性,紫外光固化环氧树脂可以有效地保护电子元件免受外界环境的损害。
此外,紫外光固化环氧树脂还可以用于制备微型电子器件,如传感器和微处理器等。
在3D打印领域,紫外光固化环氧树脂也被广泛应用。
通过使用紫外光固化技术,可以将液体环氧树脂逐层固化成为复杂的三维结构。
这种方法可以制造出具有高精度和高强度的3D打印产品。
3d打印用紫外光固化树脂的合成及应用说起3D打印,那可真是个神奇的技术,能把咱们脑海里的奇思妙想,通过一层层叠加,变成实实在在的东西。
而我呢,今天就想和大家聊聊3D打印里头的紫外光固化树脂,这玩意儿是怎么合成的,又能应用在哪些地方,保证让你大开眼界!那天,我在实验室里忙活着,突然对紫外光固化树脂产生了浓厚的兴趣。
你知道吗,这树脂啊,就像个会变戏法的魔术师,一遇到紫外光,就从液态变成了固态,简直跟变魔术一样。
于是,我就琢磨着,这背后的原理是什么呢?原来啊,这紫外光固化树脂的合成,可是个技术活儿。
得把带有活性基团的聚酰亚胺树脂、有机活性剂,还有光引发剂这些材料,按照一定的比例混合在一起,然后经过一系列复杂的化学反应,才能制得。
听起来是不是挺高大上的?其实啊,这背后的原理挺简单的,就是让这些材料在紫外光的照射下,发生交联反应,从而固化成型。
说到这,我就想起了一次有趣的实验。
那天,我手里拿着一瓶刚合成的紫外光固化树脂,心里那个激动啊,就像手里拿着个即将绽放的烟花。
我小心翼翼地把树脂倒入3D打印机的料槽里,然后设置好打印参数,按下启动键。
只见打印机里的光源开始逐层扫描树脂表面,被照射到的区域瞬间固化,没一会儿,一个精美的模型就出现在了我的眼前。
那一刻,我简直不敢相信自己的眼睛,这3D打印技术,真是太神奇了!当然啦,这紫外光固化树脂的应用,可不止是用来打印个模型那么简单。
在工业制造领域,它能打印出高精度、复杂形状的零部件,广泛应用于汽车、电子、医疗器械等行业。
在艺术设计领域,它能打印出精美的艺术品,比如雕塑、装饰品等,让人叹为观止。
在医疗领域,它还能制造出医疗模型、义肢等,帮助医生更好地进行诊断治疗,真是造福人类啊!我还记得有一次,我和同事们一起用紫外光固化树脂打印了一个牙齿模型。
那模型做得真是太逼真了,连牙齿上的细微纹理都清晰可见。
我们看着那个模型,都忍不住笑了起来,仿佛看到了未来牙科治疗的新希望。
不过啊,这紫外光固化树脂的合成和应用,也不是一帆风顺的。
2024年光固化树脂市场发展现状1. 前言光固化树脂是一种通过紫外线或者可见光照射来固化的树脂材料。
由于其快速固化、高效率、低污染等特点,光固化树脂被广泛应用于3D打印、光引发型胶粘剂、表面涂层等领域。
本文将就光固化树脂市场的发展现状进行分析。
2. 光固化树脂市场规模近年来,光固化树脂市场规模不断扩大。
根据市场研究报告显示,光固化树脂市场在过去五年内以每年10%的速度增长。
预计到2025年,光固化树脂市场规模将超过50亿美元。
3. 光固化树脂市场应用3.1 3D打印光固化树脂是3D打印中最常用的材料之一。
其快速固化的特点使得3D打印可以以更高的速度进行,并且打印出的产品质量更高。
目前,光固化树脂在汽车、医疗、航空等领域的应用不断扩大。
3.2 光引发型胶粘剂光固化树脂在光引发型胶粘剂中有广泛应用。
光引发型胶粘剂具有快速固化的特点,适用于需要快速粘接的场景。
在汽车制造、电子工业等领域,光引发型胶粘剂已经取代了传统的胶水。
3.3 表面涂层光固化树脂广泛应用于表面涂层。
由于其固化时间短、耐磨性强,光固化树脂在家具、塑料制品、电子产品等领域的应用越来越多。
光固化树脂制成的涂层能够提高产品的表面硬度和耐久性。
4. 光固化树脂市场发展趋势4.1 创新产品的推出随着科学技术的不断进步,光固化树脂市场正不断推出创新产品。
近年来,诸如耐高温光固化树脂、生物可降解光固化树脂等新产品相继问世。
这些创新产品的推出将进一步拓宽光固化树脂市场的应用领域。
4.2 3D打印行业的快速发展3D打印作为光固化树脂的重要应用领域之一,正迅速发展。
3D打印行业的不断创新和技术突破,将进一步推动光固化树脂市场的发展。
4.3 环保要求的提高随着环保意识的提高,环保要求对于光固化树脂市场的影响也在逐渐增大。
在未来,市场对于低挥发性、无溶剂含量的光固化树脂的需求将会增加。
5. 市场主要参与者光固化树脂市场目前存在着许多主要参与者,包括但不限于:•3D打印设备制造商,如Stratasys、3D Systems等;•光固化树脂生产商,如BASF、Huntsman等;•光固化树脂应用领域的制造商和供应商。
丙烯酸酯光固化改性树脂及其应用研究进展摘要:丙烯酸酯是由丙烯酸和甲基丙烯酸或其衍生物(包括酰胺、丙烯酸、乙烯、乙烯、丁二烯和其他乙烯单体)聚合而成的,具体取决于这些添加剂的类型、性能和用途,选择不同结构的合成单体并修改产品配方,自2018年实施环境税以来,为军事工业、食品和其他领域合成了各种结构稳定的丙烯酸聚合物,从而加强了绿色塑料的生产和使用。
基于此,对丙烯酸酯光固化改性树脂及其应用进行研究,以供参考。
关键词:丙烯酸酯;环氧丙烯酸;氨基丙烯酸;羟基丙烯酸;光固化引言近年来,紫外(UV)颜色受到了快速寿命、环境保护、挥发性有机物和低能耗的广泛关注,紫外表面处理通常由光催化剂、活性离心作用、助剂和光合作用组成,其中光油是膜的主要材料,对涂层性能有很大影响,是目前最常用的环氧丙烯酸酯(EA)材料,具有高强度、高亮度、高耐热性和耐化学药剂的特性,在紫外光材料领域具有广泛的应用价值和广阔的市场前景。
1主要原材料树脂1(标准双酚a-环氧丙烯酸B-113)、树脂2(改性双酚a-环氧丙烯酸B-165)、树脂3(改性双酚a-环氧丙烯酸B-163)、树脂4(特殊氨基双酚a-环氧丙烯酸B-168G),四种聚合物均使用20%(质量分数相同)三氧化二苯甲酰(TPGDA)、广东理工大学有限公司双酚a-环氧丙烯腈改性材料为了稀释合成B-165所用的肌酐,芳香肌酐改性双酚a环氧丙烯酸B-163与丙烯酸和肌酐反应,然后与双酚a和环氧丙烯酸反应得到改性双酚a和环氧丙烯酸,并加入20% TPGDA用于合成B-163时的肌酐中,无氯脂是特殊的氨基双酚a,环氧B-168G与丙烯酸和肌酐反应,然后再与双酚A环氧反应,后与特殊胺结构化合物键接,得到特殊胺改性双酚A型环氧丙烯酸酯树脂,添加20%的TPGDA进行稀释;B-168G树脂合成过程中所用的酸酐为脂肪族酸酐。
2氨基丙烯酸树脂改性聚氨酯环氧丙烯酸酯(PUA)是另一种较重要的光合作用低聚聚合物,聚氰酸酯,B-羟乙基丙烯酸酯等。