光固化涂料

光固化原理
光固化是一种通过使用紫外光源对涂层或材料进行固化的过程。

该过程基于紫外线照射能够引发光敏化剂分子的光化学反应，从而促使涂层或材料发生聚合或交联反应，形成固态结构。

光固化过程中，紫外光线通过紫外光源产生，并被一个安装在固化设备内的反射镜反射或引导到待固化的材料表面。

当光线照射到材料上时，光敏化剂分子吸收光能，并在激发态下进行活化。

活化的光敏化剂分子可以与周围的单体或含有活泼氢原子的物质发生反应，引发聚合或交联反应。

这种光敏化剂分子的活化是由紫外线照射能量提供的。

紫外线的能量可以激发电子从其基态跃迁到激发态，从而增加反应发生的可能性。

同时，光敏化剂分子对特定的紫外光波长有选择性吸收，这使得固化过程可以在特定的波长下进行。

光固化的反应速度非常快，因为紫外光可以提供高能量的激发态，从而加速反应的进行。

此外，光固化过程不需要加热或溶剂挥发等辅助手段，因此具有高效、节能、环境友好等优点。

光固化技术广泛应用于涂料、胶粘剂、油墨等领域。

在涂料领域，光固化涂料可以实现迅速固化，提高生产效率和涂层质量。

而在其他领域，光固化技术也为制备精密结构、功能材料等提供了一种高效的工艺方法。

关于木器漆中的UV漆、PE漆、PU漆、NC漆一、UV漆即紫外光固化油漆，也称光引发涂料，光固化涂料。

是通过机器设备自动辊涂、淋涂到家具板面上，在紫外光的照射下促使引发剂分解，产生自由基，引发树酯反应，瞬间固化成膜，是当前最环保的油漆。

优点：1、为目前最为环保的油漆品种之一，UV漆解决了世纪环保难题。

2、固含量极高3、硬度好，透明度高4、耐黄变性优良5、活化期长6、效率高，涂装成本低（正常是常规涂装成本的一半，是常规涂装效率的数十倍）。

缺点：1、要求UV涂装生产线各类设备投入大。

2、要有足够量的货源，才能满足其生产所需。

连续化的生产才能体现其效率及成本的控制。

3、辊涂面漆表现出来的效果略差于PU面漆产品。

4、辊涂产品要求被涂件为平面。

二、PE漆PE漆，即不饱和聚酯漆，简称聚酯漆,由主剂、促进剂、引发剂三者相互调合进行聚合架桥反应而固化，其溶剂为苯乙烯，成膜时参与反应。

是以不饱和聚酯树脂为主要成膜物质的涂料。

也属多组分漆(常有2-3个组分),其综合理化性能优异。

另有一独特特点,即该漆中所用溶剂苯乙烯也是一种不饱和材料,既能溶解不饱和聚酯作溶剂,在一定条件下(有引发剂与促进剂的参与)又能与不饱和聚酯发生共聚反应而交联固化成膜,使该漆的固体分含量高达100%,故常称PE为无溶剂型擦,一次可成厚膜,其涂膜之丰满度极高。

优点：1、PE漆可一次成型较厚漆膜，封孔性好，丰满度高。

而目前国内最好的PU漆固体含量只有50%左右，也就是说PU漆中占一半以上的溶剂在固化时挥发掉，这给环境造成了较大污染。

1、PE漆的综合性能高，在耐磨，耐热，耐腐蚀，高光泽等方面与PU漆相当，在硬度，丰满度，透明度，填充性等方面优于其他涂料。

缺点：1、PE漆为厌氧型涂料，在接触空气时，表面不能完全固化而发粘。

传统的解决办法是加入石蜡，作为封闭剂以隔绝氧气。

石蜡为烷烃类，熔点约54的石蜡在树脂中有较为合适的溶解度。

溶解度低，则树脂中有蜡析出;溶解度高，则固化时蜡不易浮出。

光固化涂料的原资料之南宫帮珍创作第一节光引发剂光引发剂（photoinitiator, PI）是光固化体系的关键组分, 它关系到配方体系在光辐照时, 低聚物及活性稀释剂能否迅速交联固化.其基本作用特点为, 引发剂分子在紫外光区间（250~420nm）或可见光区（400~800nm）有一定吸光能力, 在直接或间接吸收光能后, 引发剂分子从基态跃迁到活泼的激发单线态, 还可继续经系间窜跃, 跃迁至激发三线态, 经历单分子或双分子化学作用后, 发生能够引发单体聚合的活性碎片, 可以是自由基、阳离子、阴离子或离子自由基.依照所发生的活性碎片分歧, 光引发剂可分为自由基聚合光引发剂与阳离子聚合光引发剂, 其中以自由基聚合光引发剂应用最为广泛, 阳离子光引发剂次之.阴离子光引发剂的研究较少, 尚未发现商业应用报道.除上述几种, 还有光照时发生的碎片中含有酸或碱的化合物, 分别称为光产酸剂和光产碱剂, 也可用于光固化体系.在许多实际光固化体系中, 活性引发碎片的发生过程涉及光引发剂与其他辅助组分的化学作用, 以增进活性碎片的发生, 增强引发效率.根据这些辅助组分所起的具体作用, 可以称为助引发剂（coinitiators）、增感剂（synergists）或光敏化剂（sensitizers）.助引发剂是双分子光引发体系重要组分, 如果所用的助引发剂在光引发过程中经化学反应途径消耗失落, 且它对光引发的增进效果到达工业化要求, 在工业界常被称作增感剂.光敏剂也可与光引发剂作用增进光聚合, 但二者之间仅发生能量转移的物理作用, 其原理是光敏剂分子在较年夜波长处吸收光能, 跃迁至激发态, 通过分子间物理作用, 能量从激发态光敏剂分子上转移到引发剂分子上, 这样, 原本不能吸收长波光能的引发剂分子间接地由基态跃迁到激发态, 接着发生单分子或双分子化学过程, 发生具有引发聚合活性的碎片.该过程也叫光敏化, 整个过程中, 光敏剂没有被消耗失落, 仅作为能量载体在体系中反复运转.本节着重介绍应用较广泛的自由基聚合光引发剂和阳离子聚合光引发剂, 同时对光产酸剂和光产碱剂作一简单介绍.一、自由基聚合光引发剂自由基光引发剂按结构特点可年夜致分为羰基化合物类、染料类、金属有机类、含卤化合物、偶氮化合物及过氧化合物[1].按光引发剂发生活性自由基的作用机理分歧, 主要分为两年夜类：裂解型光引发剂, 也称Ⅰ型光引发剂；夺氢型光引发剂, 又称Ⅱ型光引发剂.１Ⅰ型光引发剂Ⅰ型光引发剂也就是裂解型光引发剂, 是指引发剂分子吸收光能后, 跃迁至激发单线态, 经系间窜跃到激发三线态, 在其激发单线态或三线态, 分子结构呈不稳定状态, 其中的弱键会发生均裂, 发生低级活性自由基, 从而对乙烯基类单体进行, 引发聚合.裂解型自由基光引发剂多以芳基烷基酮衍生物为主.比力有代表性的包括苯偶姻衍生物、苯偶酰缩酮衍生物、二烷氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、酰基膦氧化物、酯化肟酮化合物、芳基过氧酯化合物、卤代甲基芳酮、有机含硫化合物、苯甲酰甲酸酯等.（1）苯偶姻（Benzoin）及其衍生物主要包括苯偶姻醚衍生物, 罕见结构如式（2-1）.苯偶姻俗名安息香, 曾作为较早商业化的主流光引发剂, 在20世纪七八十年代广泛使用, 且以苯偶姻异丙醚应用较多[2].这类光引发剂在300~400nm有较强吸收, 最年夜吸收波长一般都在320nm以上.苯偶姻醚光反应较快, 很少受配方中其他组分的影响, 适合于那些猝灭性很强的单体的光引发聚合, 例如苯乙烯.苯偶姻醚类光引发剂存在严重的贮存稳定性及黄变问题.这是阻碍其广泛应用的关键因素.但由于合成容易, 本钱昂贵, 在早期的光固化体系中曾起到重要作用.（2）苯偶酰衍生物苯偶酰又名二苯基乙二酮, 光解虽可发生两分子苯甲酰自由基, 但效率太低, 溶解性欠好.其最有价值的衍生物是α, α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮（DMPA, 又称α,α-二甲基苯偶酰缩酮DMBK）, 也就是市场上罕见的Irgacure651光引发剂.DMPA有着与苯偶姻醚相似的吸光性能, 吸收紫外光后跃迁到激发态, 在激发三线态快速发生α裂解, 生成苯甲酰自由基和二甲氧基苄基自由基, 后者因为是苄基结构, 相对稳定, 引发活性较低, 但也能继续发生裂解, 生成活泼的甲基自由基和苯甲酸甲酯, 前者对乙烯基单体有一定加成引发活性, 但相对苯甲酰自由基, 其对聚合引发的贡献仍然很小[3], 甲基自由基寿命很短, 它与乙烯基单体发生双分子加成反应的机会也很小.DMPA的引发活性已比力令人满意, 在350nm 辐照, 测得其α裂解量子效率高达, 高于苯偶姻醚的裂解量子效率.但它的黄变性能也比力严重, 用在清漆体系中难以接受, 但在一些颜料着色光固化体系中, 常与光敏剂组合使用.（3）二烷氧基苯乙酮α, α-二烷氧基苯乙酮可看作苯甲酰甲醛的缩醛衍生物, 已经研究报道过的主要包括以下几种结构[式(2-2)].其中, α, α-二乙氧基苯乙酮（DEAP）的光引发效率较高, 已商品化.结构中存在与羰基和烷氧基相邻的C-C弱键, 光解效率相对较高.研究发现, 二烷氧基苯乙酮存在Norrish I型和Norrish II型两种分歧机理的裂解方式[4].因 DEAP的光解产物中不存在长寿命的取代苄基自由基结构, 故以它引发固化后的涂层基本不呈现黄变现象.DEAP分子结构中α-C上的 H 具有相当的活性, 容易在热条件下离去而发生自由基, 这可能是影响其贮存热稳定性的主要因素.DEAP的光引发活性在早期研发的几类光引发剂中较高, 在均相可聚合体系中（例如丙烯酸酯）, DEAP的光引发活性与DMPA相当, 但在胶束体系中, DEAP暗示出比DMPA更高的光引发活性, 这可能与 DEAP的液体状态有关[5].总体而言, DEAP光引发剂的引发效率不如α-羟烷基苯酮系列光引发剂.（4）α-羟烷基苯酮α-羟烷基苯酮总体具有很高的光引发活性[5], 是目前应用开发最为胜利的一类光引发剂.其主要品种包括以下几种结构[式（2-3].结构最为简单的是2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮（HMPP）, 商品名有Darocur1173（Ciba公司）, 另一个是1-羟基-环己基苯酮（HCPK）, 商品名Irgacure184.这两者是国内行业界最常采纳的光引发剂, 以其卓越的光引发性能、优良的热稳定性能及其他综合平衡性能而受用户欢迎.（5）α-胺烷基苯酮α-胺烷基苯酮是一类较新开发的高活性光引发剂, 一般在其苯环对位有强推电子基团, 如甲巯基、吗啉基等, 该系列光引发剂中最重要的是2-甲基-1-（4-甲巯基苯基）-2-吗啉-1-丙酮（MMMP, Irgacure907, λmax为307nm）和2-苯基-2,2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮（BDMB, Irgacure369, λmax为324nm）, 结构见式[（2-4）], 二者均已胜利商业化.与前面几类光引发剂相比, 尽管这类光引发剂的光化学动力学参数其实不总是对其光引发活性有利, 但其在年夜大都光固化体系中仍具有很高的光引发效率.最年夜吸收波长也略有增加或吸光度增加, 而且经常与硫杂蒽酮光敏剂配合, 吸光能力进一步加强.由于这两方面特点, α-胺烷基苯酮光引发剂应用于颜料着色体系时, 暗示出优异的光引发性能[6].因此, 这两个光引发剂也常被推荐用在附加值较高的光固化油墨配方中.（6）酰基膦氧化物芳酰基膦氧化物和芳酰基膦酸酯是一类活性较高、综合性能较好的光引发剂[7], 最先由 BASF 公司研发, 具有较长的吸收波长（350~380nm）, 特别适合用于颜料着色体系、层压复合等透光性较差的体系光固化, 而且光解产物吸收波长蓝移, 具有光漂白效果, 故也可用于较厚涂层的固化（200μm）[8].同时也说明这类光引发剂对日光或其他短波可见光敏感, 调制配方或储运时都应注意适当避光.这类光引发剂较具代表性的结构有如下几种［式（2-5）］, 其中有商品名的已商业化.2 II光引发剂II光引发剂也就是夺氢型光引发剂, 一般以芳香酮结构为主, 还包括某些稠环芳烃, 它们具有一定吸光性能, 而与之匹配的助引发剂, 即氢供体, 自己在经常使用长波紫外光范围内无吸收.夺氢型光引发剂吸收光能, 在激发态与助引发剂发生双分子作用, 发生活性自由基.叔胺是经常使用来和夺氢型光引发剂配对的助引发剂, 以二苯甲酮为例, 作用过程如式[（2-6）]所示.二苯甲酮经光激发和系间窜跃至激发三线态, 与含α-H 的叔胺作用形成激发态复合物（exciplex）, 发生电子转移, 二苯甲酮得电子形成无引发活性的二苯甲醇自由基（Ketyl radical, 羰游离基自由基）和极活泼的胺正离子, 羰游离基负离子因为两个苯环的共轭作用而比力稳定, 后者因为酸性增强, 很快失去质子, 酿成非常活泼的胺烷基自由基, 对乙烯基单体有很强的加成活性, 是引发聚合的主要活性种.二苯甲醇自由基最终去向一般为两个同样的自由基发生歧化生成二苯甲酮与二苯甲醇, 或发生双基偶合作用生成四苯基颇哪醇, 也有认为羰游基有部份作为聚合终止剂与链自由基结合.具有代表性的夺氢型光引发剂包括二苯甲酮、硫杂蒽酮及其衍生物、蒽醌、香豆酮及樟脑醌等, 后三者也可划入可见光敏感的光引发剂范畴.芳酮类光引发剂因为较长的激发三线态寿命和有活性氢的化合物发生双分子反应的机会也较年夜.尽管直接夺氢效率很低, 但树脂配方体系中年夜量存在酯、醇、醚等结构, 可以年夜量提供活性氢, 因此, 将芳酮光引发剂直接加到丙烯酸树脂等体系中, UV光照, 体系也可能缓慢发生光聚合.芳酮经光化学作用发生活性自由基的过程实际上就是芳酮被光还原的过程, 芳酮可以和活性叔胺、硫醇、酮、醚等发生还原, 都可发生活性自由基, 但叔胺与芳酮的光致电子转移反应速率高达109mol-1·s-1数量级, 比硫醇与芳酮之间的夺氢反应高1~2个数量级, 脂肪酮、醚与芳酮之间的直接夺氢反应速率最低, 几乎没有工业应用价值.芳酮／硫醇引发体系主要适合于多烯烃单体.芳酮／活性叔胺组合是夺氢型光引发剂的主要应用模式.（1）二苯甲酮／叔胺光引发体系二苯甲酮（简称BP）合成简便, 是一种本钱较低的光引发剂, 但光引发活性一般不如HMPP,HCPK等经常使用的裂解型光引发剂, 用作光引发剂时, 固化速率相对较慢.而且容易招致固化涂层泛黄, 年夜量使用叔胺助引发剂会使其黄变加重.BP有很多取代衍生物都是有效的光引发剂, 其中最为重要的衍生物是米蚩酮（Michler’s Ketone,, 简称MK）, 是BP的4,4’-双（二烷基氨基）取代物,罕见有以下结构[式（2-7）］米蚩酮相对BP, 吸光波长红移数十纳米, 对365nm 发射线有较强吸收[9].因为自己含有叔胺结构, 故米蚩酮独自也可做光引发剂, 只是效率没有发挥充沛.如将MK与BP配合使用, 用于丙烯酸酯的光聚合, 发现引发活性远远高于 MK／叔胺体系和 BP／叔胺体系, 聚合速率是后两者的10倍左右[10].（2）硫杂蒽酮／叔胺光引发体系硫杂蒽酮同样作为夺氢型光引发剂, 其最年夜吸收波长可达380~420nm, 相应的消光系数也较高, 约为102数量级, 可充沛利用光源365nm 和405nm发射线[11], 这比二苯甲酮有效很多.硫杂蒽酮光引发剂的作用机理和二苯甲酮相似, 都是在激发三线态从活性胺上篡夺电子, 带正电荷的活性胺快速失去质子, 发生α-胺烷基自由基, 引发聚合.硫杂蒽酮转酿成羰游基（ketyl）, 不能引发聚合, 一般作为聚合链终止剂加到聚合链末端, 或者发生双分子歧化再生硫杂蒽酮, 并发生相应的醇衍生物.因为空间位阻较年夜, 硫杂蒽酮的羰游基难以像二苯甲酮那样可以双分子偶合生成颇哪醇, 而是两个硫杂蒽酮羰游基发生歧化反应, 再生一分子中性硫杂蒽酮和醇类还原产物.较罕见的是几种取代硫杂蒽酮, 如2-氯硫杂蒽酮（CTX）、CPTX、异丙基硫杂蒽酮（ITX）和2,4-二乙基硫杂蒽酮（DETX）等[式（2-11）].其中后两者有较好的溶解性硫杂蒽酮取代物必需与适当活性胺配伍才华发挥高效光引发活性, 研究发现, 4-二甲氨基苯甲酸乙酯（EDAB）是迄今最适合与硫杂蒽酮配合使用的活性胺助引发剂, 不单活性高, 而且黄变较不严重.硫杂蒽酮因为较高的吸光波长和较强的吸光性能, 非常适合于有色体系的光固化, 特别是钛白着色体系的光固化.ITX 因为性价比相对较好, 已为市场广泛接受.硫杂蒽酮的其他取代衍生物还有很多, 真正商业化比力胜利的主要就是上述几个.二、阳离子型光引发剂阳离子光引发剂是另一类非常重要的光引发剂, 包括重氮盐、二芳基碘盐、三芳基硫盐、烷基硫盐、铁芳烃盐、磺酰氧基酮及三芳基硅氧醚.它的基本作用特点是光活化使分子到激发态, 分子发生系列分解反应, 最终发生超强质子酸（也叫布朗斯特酸Bronsted acid）或路易斯酸（Lewis acid）, 作为阳离子聚合的活性种而引发环氧化合物、乙烯基醚, 内酯、缩醛、环醚等聚合.阳离子光引发剂可分为盐类、金属有机物类、有机硅烷类, 其中以碘盐、硫盐和铁芳烃最具代表性.（１）碘盐光引发剂二芳基碘盐合成较方便, 可以在碘酸钾／硫酸／醋酸酐作用下由烷基苯制备而得, 热稳定性较好, 光反应活性高, 是一类比力重要的阳离子光引发剂, 已由美国GE公司实现商品化.二芳基碘盐在最年夜吸收波长处的消光系数可高达104数量级, 但吸光波长一般比较短, 绝年夜大都最年夜吸收波长在300nm 以下, 对经常使用紫外光源的利用率较低, 而且在苯环上引入各种取代基对改善其吸光性能并没有显著作用.当碘盐连接在吸光性很强的芳酮基团上时, 所得碘盐吸收波长可增至300nm 以上, 例如吨酮基苯基碘盐和芴酮基苯基碘盐具有较长的吸收波长[式（2-9）], 它们在溶解性方面不理想阴离子种类对碘盐吸光性没有影响, 但对聚合活性有较强影响, 阴离子为SbF-6时的引发活性最高, SbF-6亲核性最弱, 对增长链碳正离子中心的阻聚作用最小.当配对阴离子为BF-4时, 碘盐引发活性最低, BF-4离子比力容易释放出亲核性较强的 F-离子, 招致碳正离子活性中心与F-结合, 终止聚合.二芳基碘盐光解可同时发生均裂和异裂, 既发生超强酸, 又发生活性自由基.因此碘盐除可引发阳离子光聚合外, 还可同时引发自由基聚合, 这是碘盐与硫盐光引发剂的共同特点.（2）硫盐光引发剂三芳基硫盐因为硫原子可与三个芳环部份共轭, 正电荷获得分散, 分子热稳定性较好, 光激发后可发生裂解, 发生聚合活性种.除三芳基硫盐外, 其他结构的硫盐或者光反应活性较差, 或者热稳定性太差.三芳基硫盐热稳定性相当好, 加热至300℃不分解, 与单体混合加热也不会引发聚合.三芳基硫盐的合成经历二芳基硫醚和氯化硫盐等中间体, 由这两种中间体可能衍生出若干种结构的硫盐, 因此三芳基硫盐经常是以混合三芳基硫盐的形式出售.三苯基硫盐产物中陪伴着的一个很重要的副产物是苯硫基苯基二苯基硫盐［PTDPT, 式（2-10）］, 它的最年夜吸收波长达316nm, 而正产物三苯基硫盐的最年夜吸收波长仅230nm, 副产物具有更高的光引发活性, 能更有效利用中压汞灯光源.结构最简单的三苯基硫盐吸光波长太短, 无法有效利用中压汞灯的几个主要发射谱线.对三苯基硫盐的苯环进行适当取代, 可显著增加吸收波长, 引入烷基、烷氧基、苯氧基、苯巯基等推电子基团均对提高吸光波长有帮手.（3）铁芳烃光引发剂η6异丙苯茂铁（II）六氟磷酸盐是铁芳烃系列中最具代表性的光引发剂, 商品名Irgacure261, 浅黄色粉末, 光反应活性很高, 可以作为阳离子光引发剂.在紫外光区有较强的吸光性能, 消光系数可达103数量级以上, 而且在短波可见光区也有弱吸收, 消光系数年夜约为102 的数量级.铁芳烃光照发生分解, 苯系配体从激发态分子上离去, 体系中其他共轭效应小、甚至没有共轭效果的配体与光解析出的单茂铁结合, 发生光致配体置换, 新发生的单茂铁络合物吸光性能远不如铁芳烃自己.总的效果是铁芳烃长波长处的吸收降低, 即铁芳烃具有光漂白功能[12].在与环氧等单体共存时进行光照, 铁芳烃将按下列机理光解, 配体置换、引发阳离子聚合[式（2-11）]第二节低聚物低聚物是光固化产物中比例最年夜的组分之一, 它和活性稀释剂一起往往占到整个配方质量的90%以上, 是光固化配方的基体树脂, 构成固化产物的基本骨架, 即固化后产物的基赋性能（包括硬度、柔韧性、附着力、光学性能、耐老化性等）主要由低聚物树脂决定, 这些性能固然与光聚合反应水平（转换率）有关, 通过稀释剂及其他添加剂也可以对产物最终性能进行调整.低聚物（oligomer）又叫寡聚物, 也称为预聚物（Prepolymer）, “齐聚物”这一概念现已过时.传统溶剂型涂料使用的树脂相对分子质量一般较高, 约为几千至几万, 光固化产物中的树脂低聚物分子量相对较低, 年夜多为几百至几千, 分子量过年夜, 黏度太高, 晦气于调配和施工, 涂层性能也不容易控制.光固化产物中的低聚物一般应具有在光照条件下可进一步反应或聚合的基团, 例如：C=C双键、环氧基团等.根据光固化的机理分歧, 适用的树脂结构也应当分歧, 对目前市场份额最年夜的自由基聚合机理的光固化产物, 可供选择的低聚物比力丰富, 主要包括不饱和聚酯、环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂、丙烯酸酯官能化的聚丙烯酸酯树脂.对阳离子光固化体系, 适合的低聚物主要包括各种环氧树脂、环氧官能化聚硅氧烷树脂、具有乙烯基醚官能团的树脂等.自由基光固化树脂上的反应性双键可能的类型有丙烯酸酯基（CH2=CH-COO-）、甲基丙烯酸酯基［CH2=C（CH3）-COO-］、烯丙基（CH2=CH-CH2-）和分子链中C=C双键基团, 其中丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基团最为罕见, 按自由基聚合反应速率排序, 在单体其余部份结构相近条件下, 丙烯酸酯聚合反应速率最快, 甲基丙烯酸酯次之, 两者反应速率可以相差一个数量级.本节介绍几种光固化涂料中经常使用的低聚物.一、不饱和聚酯光固化涂料中使用的不饱和聚酯是指分子链中含有可反应C=C双键的直链状或支链状聚酯年夜分子, C=C双键主要由马来酸、富马酸等不饱和酸或其酸酐介入酯化反应引入.不饱和聚酯中马来酸酯的C=C双键发生均聚的反应活性较低, 不能适应光固化快速高效的要求, 鉴于马来酸酯结构C=C双键的缺电子特点, 可与富电子的单体配合, 在活性自由基引发下发生交替共聚, 形成交联网络结构.苯乙烯是不饱和聚酯比力合适的共聚单体, 兼活性稀释剂, 其具有廉价、反应活性较高等特点, 但它是挥发性易燃液体, 配方涂展开来时, 挥发更快, 工作现场火灾隐患年夜, 人身健康亦受威胁, 光固化平台如温度较高, 还将招致苯乙烯挥发太快, 固化涂层发生病疵.乙烯基醚也是比力适合不饱和聚酯的活性稀释剂, 其C=C双键直接与氧原子连接, 双键电子云密度较高, 属于富电子单体, 发生自由基均聚倾向较小, 正好可与缺电子的不饱和聚酯配对, 作为高效稀释剂的同时, 又能和马来酸酯单位进行交替共聚交联.由于低毒、低气味、高稀释性, 多官能度乙烯基醚是苯乙烯活性稀释剂的理想替代品, 但可能因为价格因素, 乙烯基醚作为光固化产物的活性稀释剂还未年夜规模应用.二、环氧丙烯酸酯环氧丙烯酸酯（Epoxyacrylate①）是由商品环氧树脂和丙烯酸或甲基丙烯酸酯化而得, 是目前国内光固化财富内消耗量最年夜的一类光固化低聚物.根据结构类型, 环氧丙烯酸酯可以分为双酚 A 型环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和环氧化油丙烯酸酯, 其中又以双酚A型环氧丙烯酸酯用量最年夜.双酚A环氧丙烯酸树脂由双酚A环氧树脂和丙烯酸（或甲基丙烯酸）反应而得[式（2-12）].其分子结构中含芳环和侧位羟基, 对提高附着力有利, 而脂肪族环氧丙烯酸酯的附着力就很差.芳环结构还赋予树脂较高的刚性、拉伸强度及热稳定性.总体而言, 双酚A环氧丙烯酸酯的主要特点包括：光固化反应速率很快, 固化后硬度和拉伸强度年夜, 膜层光泽度高, 耐化学品腐蚀性能优异.其在光固化涂料配方中应用很广.缺点是固化膜柔性缺乏, 脆性高, 光固化后膜层中残余的丙烯酸酯基团较多, 聚合反应在较低转化率下就被刚硬的交联网状结构“解冻”, 残留的未反应基团对耐老化、抗黄变等性能晦气.因此双酚Ａ环氧丙烯酸酯经常需要年夜量活性稀释剂调低黏度, 而且尽量减少高官能度“硬性”活性稀释剂的用量, 合成环氧丙烯酸酯时, 以柔性长链脂肪二酸（如壬二酸）或一元羧酸（如油酸、蓖麻油酸等）部份替代丙烯酸, 在环氧丙烯酸酯链上引入柔性长链烃基, 可改善其柔韧性[13].也可以配合聚氨酯丙烯酸酯低聚物使用以增加柔性.①EA简写为环氧丙烯酸酯.以下同.环氧丙烯酸酯的另一罕见品种是酚醛环氧丙烯酸酯, 其特点是反应活性更高, 交联密度年夜, 交联网络中芳环浓密, 耐热性能极佳, 经常是电子工业阻焊资料的首选原资料.但在光固化涂料中, 由于其对耐热性一般要求不高, 因而较少使用酚醛环氧丙烯酸酯.三、聚氨酯丙烯酸酯聚氨酯丙烯酸酯(polyurethane acrylate,简称PUA)是另一类比力重要的光固化低聚物, 原资料本钱往往高于其他几类低聚物, 但其应用广泛水平仅次于环氧丙烯酸酯, 在光固化涂料、油墨、胶黏剂等领域有着广泛应用.合成工艺简单灵活, 可通过分子设计对树脂性能进行调节, 因此, 就柔软性、硬度、耐受性等多方面性能可以事先设计控制, 树脂的灵活性相当强.聚氨酯丙烯酸酯的合成是利用多异氰酸酯的NCO基团与多元醇羟基的反应, 并利用含羟基的丙烯酸酯引入光活性基团.典范的合成反应过程见式（2-13）.PUA低聚物的光聚合反应活性不如环氧丙烯酸酯, 聚合速率较慢也是PUA的一个典范特征.对纯洁的PUA 加光引发剂配方体系, 膜层光固化后, 经常呈现概况固化不完全, 即底层基本固化, 表层成黏液状, 即使在和环氧丙烯酸酯混合的光固化配方中若光引发剂和活性稀释剂等选择使用不妥, 光固化后仍将呈现概况不干爽、易发生指纹印等不良结果.这些可归结为氧阻聚（克服氧阻聚的方法见本书第一章）.增加PUA 的丙烯酸酯基官能度可以提高光聚合速率, 三官能度的PUA 和二官能度的聚合活性接近无较年夜改善, 六官能度的PUA光聚合速率年夜年夜提高, 然而光固化后交联密度较高, 招致模量升高, 硬度增加, 柔顺性下降.目前, PUA已成为光固化领域非常重要的一年夜类低聚物, 鉴于PUA 固化慢、价格相对较高, 在惯例光固化配方中较少以PUA为主体低聚物, 往往作为辅助性功能树脂使用, 年夜大都情况下, 配方。

UV光固化树脂的研究报告1、引言光固化漆在1968年由德国拜耳公司首先颜值成功，并在木器漆装上得到初步应用，至今已经有40多年的历史，由于他快干、节能、无溶剂挥发、绿色环保，性能优异，深受大家的欢迎。

随着世界各国对生态环保的重视，对大气报房屋进行了严格的立法限制，光固化漆的优异性能也越来越突出。

美国、欧洲、日本等国为了降低VOC的排放量，光固化涂料被优先采用。

在我国，随着经济规模的迅速扩大以及对环境的保护的日益重视，作为绿色环保光固化涂料的研究、开发及其应用也降日益深入和普及。

目前已经由木材涂料发展到纸张、塑料、金属等涂料，光固化漆已经被广泛的用于各个领域。

2、光固化漆的性能特点目前木材涂装均采用紫外线固化的光固化涂料，简称UV涂料。

这种涂料的特点就是采用“光”化学反应使涂膜固化。

光能越强，光化学反应越快，波长越短光能越大。

光固化漆之所以发展迅速，是由于他有许多特殊的性能，这是特殊性能是其他的木器清漆以及水性涂料、高固体分涂料和粉末涂料都无法比拟的。

光固化涂料的主要特点是：（1）、干燥速度快，干燥时间是按照分、秒来计算，比一般的涂料快上成百上千倍，可以大大的缩短施工的周期和节省施工场地。

（2）、不含有挥发性溶剂，零VOC排放，是一种无溶剂涂料，几乎100%成膜，可以说是一种无污染的涂料。

（3）、涂膜可厚可薄，对于需厚涂层的共建涂2~3道即可，减少施工道数。

（4）、由于没有溶剂挥发、漆膜固化后不发生体积收缩，所以漆膜光亮、丰满、坚硬、装饰性能优异。

光固化涂料由于是采用“光”来固化，所以在给这种涂料带来许多优点的同时也带来一点不足，例如：（1）、由于光只能直线传播，所以只适宜涂装平面板材。

能让几何形状复杂、凹凸不平的工件各个平面都能均匀的照射从而使漆膜均匀固化的光源，这还是国际上正在研究的难题。

（2）、制造和使用含有着色颜料的光固化漆比较困难。

因为大多数着色颜料对紫外线有反射、折射和吸收的作用，紫外线对绝大多数颜料的透射率也很低。

uv固化丙烯酸单体
UV光固化丙烯酸单体是一种重要的化学原料，主要用于UV光固化涂料的制造。

UV光固化涂料是一种环保型涂料，因其具有快速固化、低能耗、高效率等优点而被广泛应用于家具、建材、汽车等领域的涂装。

UV光固化丙烯酸单体具有多种类型，常见的有苯乙烯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯等。

这些单体可以通过自由基聚合或阳离子聚合等方式进行聚合，形成高分子聚合物，进一步制备成UV光固化涂料。

在UV光固化涂料的制造过程中，丙烯酸单体的选择对于涂料的性能起着至关重要的作用。

不同种类的丙烯酸单体具有不同的化学结构和性能，因此可以满足不同的制造需求。

例如，苯乙烯类丙烯酸单体具有较高的反应活性，可以快速固化，适用于对固化速度要求较高的场合；而丙烯酸乙酯类丙烯酸单体则具有较好的柔韧性和附着力，适用于需要柔韧性较好的涂装场合。

除了种类繁多外，UV光固化丙烯酸单体还具有优良的化学和物理性能，如高纯度、低粘度、低刺激性和低毒性等。

这些优点使得UV光固化丙烯酸单体在涂料、油墨、粘合剂等领域得到了广泛应用。

总之，UV光固化丙烯酸单体是一种重要的化学原料，具有广泛
的应用前景。

随着环保意识的不断提高和技术的发展，UV光固化涂料的制造和使用将会越来越普遍，UV光固化丙烯酸单体的市场需求也将持续增长。

光固化玻璃涂料和传统玻璃涂料有何不同玻璃涂料是指在玻璃表面进行镀膜、喷涂或者涂刷等处理的一种操作。

它能够提高玻璃的强度和耐用性，延长玻璃的使用寿命，并且美化玻璃的外观。

传统的玻璃涂料是一种较为成熟的技术，但是它也存在一些局限性，比如涂料的干燥时间较长、环保性差等缺点。

而光固化玻璃涂料则是一种新型的涂料技术，它能够有效地解决传统涂料存在的一些问题，具有更多优势，接下来我们会对光固化玻璃涂料和传统玻璃涂料进行更加详细的区别对比。

1. 工艺流程不同光固化玻璃涂料和传统玻璃涂料的工艺流程存在较大的差异。

传统的玻璃涂料需要通过喷涂、刷涂或者滚涂等技术将涂料涂在玻璃表面上，等待涂料干燥后才能使用。

而光固化玻璃涂料则采用先涂后固的方式进行，它利用紫外线或者电子束等辐射源，将涂料快速固化，从而大大缩短了涂料固化的时间，提高了生产效率。

光固化玻璃涂料的工艺流程更加简单、快捷，也更为环保。

2. 固化效果不同传统玻璃涂料的干燥和固化过程比较缓慢，需要等待一段时间才能达到最终的效果。

如果时间不够，涂料会出现不干或者发黏等现象，导致无法服役。

而光固化玻璃涂料则是通过紫外线辐射或电子束等辐射源对涂料进行快速固化，从而使得固化效果更加理想。

固化效果优良的光固化玻璃涂料不仅能够提高玻璃的耐久性和韧性，还可以增强玻璃的透光性和亮度，使得玻璃更加美观和实用。

3. 应用范围不同传统的玻璃涂料一般用于制造玻璃器皿、建筑玻璃和玻璃纤维等领域。

由于传统的玻璃涂料需要化学反应来实现干燥和固化，因此它在某些领域的应用受到了一定的限制。

而光固化玻璃涂料则可以广泛应用于制造聚酯玻璃纤维、有机玻璃、光学玻璃、装饰玻璃等领域。

由于光固化玻璃涂料需要用紫外线或电子束来固化，因此它的应用范围更加广泛。

4. 环保程度不同光固化玻璃涂料采用紫外线或电子束等辐射源来进行固化，不需要添加任何有机溶剂，因此它比传统玻璃涂料更加环保。

传统玻璃涂料则需要添加溶剂来促进涂料的固化，这些溶剂中可能含有有害物质，对环境和人体健康都会带来不小的危害。