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  • 光引发剂

    在光固化体系中,包括UV胶,UV涂料,UV油墨等,接受或吸收外界能量后本身发生化学变化,分解为自由基或阳离子,从而引发聚合反应。

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    概述/光引发剂 编辑

    在光固化体系中,包括UV胶,UV涂料,UV油墨等,接受或吸收外界能量后本身发生化学变化,分解为自由基或阳离子,从而引发聚合反应。   
    凡经光照能产生自由基并进一步引发聚合的物质统称光引发剂。一些单体经光照后,吸收光子形成激发态M*:M+hv→M*;激发了的活性分子经均裂产生自由基:M*→R·+R′·,进而引发单体聚合,生成高分子。 

    光引发剂(photoinitiator)又称光敏剂(photosensitizer)或光固化剂(photocuring agent),是一类能在紫外光区(250~420nm)或可见光区(400~800nm)吸收一定波长的能量,产生自由基、阳离子等,从而引发单体聚合交联固化的化合物。 

    辐射固化技术是一项节能环保新技术,紫外光(UV)和电子束(EB)、红外光、可见光、激光、化学荧光等辐射光照射固化,完全符合“5E”特点:Efficient(高效)、Enabling(实用)、Economical(经济)、Energy Saving(节能)、Environmental Friendly(环境友好),因此被誉为“绿色技术”。光引发剂是光固化胶黏剂的重要组分之一,它对固化速率起着决定性作用。光引发剂受紫外光照射后,吸收光的能量,分裂成2个活性自由基,引发光敏树脂和活性稀释剂发生连锁聚合,使胶黏剂交联固化,其特点是快速、环保、节能。

    原理/光引发剂 编辑

    引发剂分子在紫外光区(250~400 nm)或可见光区(400~800 nm)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激发单线态,经系间窜跃至激发三线态;在激发单线态或三线态经历单分子或双分子化学作用后,产生能够引发单体聚合的活性碎片,这些活性碎片可以是自由基、阳离子、阴离子等。按照引发机理不同,光引发剂可分为自由基聚合光引发剂与阳离子光引发剂,其中以自由基聚合光引发剂应用最为广泛。

    特点/光引发剂 编辑

    理想的光引发剂应具有以下优点:   
    (1)廉价,合成简单;   
    (2)光引发剂及其光裂解产物应无毒无味;   
    (3)稳定性好,便于长时间储存;   
    (4)光引发剂的吸收光谱须与辐射光源的发射谱带相匹配,且具有较高的摩尔消光系数;   
    (5)由于大多数光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,因此,引发剂的系间窜跃效率要高;   
    (6)较高的引发效率

    选用原则/光引发剂 编辑

    ★根据预聚体和单体的类型选用活性适当的光引发剂。   
    ★具有良好的溶解性和反应活性,用量少,引发效率高。   
    ★要有一定的热稳定性,在85℃以下不分解,应有长时间的储存稳定性。   
    ★最好是几种光引发剂复合使用,在不同的波长范围都能引发固化,比单一光引发剂固化速度快。   
    ★光引发剂与胺促进剂EDAB配合使用。   
    ★气味小、无毒害、无环境污染。   
    ★价廉易得,成本较低。

    光引发剂的发展/光引发剂 编辑

    光引发剂的发展方向的重点是混杂型、可见光型、水基型、大分子型等,以及采用双重固化方式,受到锦上添花效果。   
    1、自由基-阳离子混杂光引发剂   
    自由基研发体系固化速度快,但收缩较大。而阳离子光固化时体积收缩小、粘接力强,固化过程不被氧气阻聚,反应不易终止,“后固化”能力强,适于厚膜的光固化,但固化速度慢。综合二者的优点,将自由基与阳离子光引发剂配成混杂体系,既可自由基聚合游客发生阳离子聚合,可以扬长避短,具有协同效应。两种以上的光引发剂配伍使用,更能获得令人满意的效果。   
    2、可见光引发剂   
    氟化二苯基钛茂(Irgacure 784)和双(五氟苯基)钛茂具有突出的光引发活性、储存稳定性和低毒性,其吸收波长已延伸至500nm,在可见光区有较大的吸收,用于丙烯酸酯的可见光引发聚合固化特别有效。又因钛茂光照下的光漂白效应,胶膜变黄指数小;且深度固化好,利于厚膜的彻底固化。氟化二苯基钛茂光引发剂活性哼,在丙烯酸酯体系中,0.2%用量的光引发效率比2%Irgacure651高2~6倍。   
    3、水性光引发剂(WSP)   
    在普通光引发剂中引入铵盐或磺酸盐官能团,使之与水相溶,制成水性光引发剂。主要类型为芳酮类,包括二苯酮衍生物、硫杂蒽酮衍生物、烷基芳酮衍生物、苯偶酰衍生物等。   
    4、大分子光引发剂   
    将普通的光引发剂引入大分子链上,便成为大分子光引发剂,其与树脂相容性好,固化后不迁移、不易挥发,减小了气味。大分子光引发剂可分为侧链裂解型、主链裂解型、侧链夺氢型和主链夺氢型4类,侧链裂解型大分子光引发剂是目前较为成功的一类。  
    5、双重固化   
    即是光固化与其他固化方式的结合,相得益彰,优势凸显,具有低温快速固化性、出色的稳定性,可避免分离未固化,得到力学性能优良和尺寸稳定的固化物。发展光固化与另外固化方式共用的双重固化体系,对于克服光固化胶黏剂的弱点,卓有成效,扩大了应用范围,提高了竞争能力。其他固化方式热固化、湿气固化、氧化固化、厌氧固化等。

    巴斯夫光引发剂IRGACURE 2959 /光引发剂 编辑

    IRGACURE 2959是一种高效的不黄变紫外光引发剂,用于引发不饱和预聚体和单体的UV聚合反应。
    该助剂特别适用于基于丙烯酸树脂和不饱和聚酯的水性UV体系及要求低气味的领域。
    IRGACURE 2959的羟基基团能与不饱和树脂的适当官能团进行反应。[1]

    相关文献

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    参考资料
    [1]^引用日期:2014-04-24

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