光固化涂料的原资料
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导。除了上述几种,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,以促进活性碎片的发生,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掉,且它对光引发的促进效果达到工业化要求,在工业界常被称作增感剂。
光敏剂也可与光引发剂作用促进光聚合,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大波长处吸收光能,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,原本不克不及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,光敏剂没有被消耗掉,仅作为能量载体在体系中反复运转。
光固化指单体、低聚体或聚合体基质在光诱导下的固化过程。光固化技术应用在以下一些行业:光固化涂料和光固化油墨相对于传统的涂料、油墨来说主要优势就是环保,这是由于采用了活性稀释剂调节黏度,其有机挥发性组分含量极低。
非光固化的涂料或油墨也有环保型的,例如水性涂料和水性油墨,双组分热固化涂料、粉末涂料等。
相对于这些应用来说,光固化技术的优势就在于快速、低能耗。
一些应用技术是把光固化技术和其他技术结合起来,例如光固化水性涂料、光固化粉末涂料,使其优势更加突出。光固化保护套。光固化保护套应用在石油管道定向钻穿越时,用于保护外防腐层不受破坏 。
在其他一些领域的应用,例如光固化胶粘剂、光刻胶、激光三维成像、三维造型等,则更看重光固化技术的快速的特点:光固化技术在3d打印机方面也日益重要,(桌面光固化打印机)其原理是聚合物单体与预聚体组成光引发剂 (光敏剂),简称(szg-3d)经过UV光(例如,250-405 nM波长)照射后,引起聚合反应,完成固化, 树脂固化过程中产生收缩,不可避免地会产生应力或引起形变。
因此开发收缩小、固化快、强度高的光敏材料是其发展趋势.
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