紫外光固化涂料用光引发剂的研究进展_姚桃花

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塑料用紫外光固化涂料中光引发剂的应用研究

ｏｆｔｈｅｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｅｐ０ｘｙ — ｍ０ｄｉ “ｅｄｓｉｌｉｃｏｎｒｅｓｉｎ，ａｌｕｍｉｎｕｍｐａｓｔｅａｎｄａｄｄｉｔｉｖｅｓ，ｔｈｅｉｒｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄ
［收稿日期］２０１３ — ０７ — ２３
塑料的种类繁多，不同塑料专用ｕＶ固工程师，硕士研究生，毕业于西南科技大学，主要从事高分子材料方面的分析研究工作。
６刘宏宇，张松．室温自干型有机硅耐高温涂料的研究［ＪＪ．有机硅
材料，２００９，２３（０６）：３７５ — ３７８
７王军，孙友军，殷宪霞．有机硅耐高温涂料的研制［Ｊ］．现代涂料
与涂装，２００７，１０（０９）：２２ — ２４
ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＲｅｓｉｓｔａｎｔＡｌｕｍｉｎｕｍＣｏａｔｉｎｇｓｆｏｒｔｈｅＥｎｇｉｎｅ
第５１卷第１０期
２０１３年１Ｏ月
上海涂料
ＳＨＡＮＧＨＡＩＣＯＡＴＩＮＧＳ
Ｖ０ｌ＿５１Ｎｏ．１０
０ｃｔ．２０１３
塑料用紫外光固化涂料中
光引发剂的应用研究
王雀，高海，韩国栋，王贺（１。沈阳中科超硬磨具磨削研究所，辽宁沈阳１１０１７９；２．沈阳隆达环保节能集团有限公司，辽宁沈阳１１０１７９；

紫外阳离子光引发剂及其发展动态

1.4

茂铁盐化合物
芳茂铁盐是20世纪80年代继二芳基碘鎓盐和三芳基硫鎓盐后的一类较新的阳离子引发剂。通常芳茂铁盐的紫外主吸收峰最大波长大于360nm，甚至可延伸至可见光区，能够与工业化的汞灯相匹配，有效地吸收紫外光，提高固化体系的固化速度。这类引发剂专用于那些环氧体系的开环聚合，或在光解时能有效的产生不饱和离子中心的环氧单体。其结构及其光引发机理表示如下:

2.2 阳离子-自由基混杂光引发剂近年来针对自由基光固化和阳离子光固化体系各自的优缺点，人们研发了阳离子-自由基混杂光固化体系和自由基-阳离子光引发剂，拓宽了光固化体系的使用范围，更大程度地改善涂层的物化性能。Crivello等研究者将可产生自由基的基团和阳离子引入同一分子中，设计合成了多种结构的二苯甲酮类碘鎓盐混杂引发剂(结构如下)，它们比二苯甲酮和二苯碘鎓盐的混合引发剂具有更高的引发效率。

(1) 在苯环上引入长链烷氧基、酯基的大分子阳离子鎓盐
此类鎓盐的结构特征是在芳环上带有长链的取代基团，因此这类引发剂有了较好的溶解性能，特别是羟基的引入，作为链转移剂对聚合起着加速的作用。另外，它的树脂相容性比小分子光引发剂更好，尤其是针对非极性的单体，例如与环氧化合物等有优良的相容性。其典型结构如下：
ArN2+MtXnhv ArX + N2 + MtXn-1
MtXn-1 + H2O(ROH) H
+
H+MtXn-1OH-(RO-)
+
+ O
n
O
OH
Polymer
芳香重氮盐类引发速度较快，但由以上机理可以看出它光解时有氮气产生，以至于在聚合成膜过程中形成气泡或针眼等影响涂层固化质量，加之贮存稳定性差，所以它的应用受到了一定的限制，致使阳离子固化体系初期发展缓慢。

紫外光固化涂料用光引发剂的应用研究进展

近年来，紫外光固化技术因其具有高效性、适应性、经济性、节能性及环境友好性等优势获得快速发展，广泛应用于木
材、塑胶、金属、纸张，甚至光纤等各种材料上。进入２１世纪，随着国民经济的持续发展，我国紫外光固化涂料产业也同步快速成长，年产量从２００１年的１５２４５吨增加到２０１２年的５５３６７吨，翻了近３倍 … 。同时，我国已成为继美国、日本后伞球第３大紫外光固化产品生产地区Ｊ。紫外光周化涂料体系主要由光活性单体、光活性低聚物、
进行了讨论。
关键词：光引发剂；紫外光固化涂料；合成方法
中图分类号：ＴＱ６３０．４＋９
文献标志码：Ｂ
文章编号：１００１ — ９６７７（２０１４）０２２ — ００２６ — ０５
ＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｕｓａｎｄＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＰｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒｓＵｓｅｄｆｏｒＵＶＣｕｒｉｎｇＰａｉｎｔｓ
第４２卷第２２期
２０１４年１１月ＶｏＩＪ４２Ｎｏ．２２
ＧｕａｎｇｚｈｏｕＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
ＮＯＶ．２０１４
紫外光固化涂料用光引发剂的应用研究进展
夏晓勇，陈

常用光引发剂在紫外光固化涂料中的应用研究

中的应用作了研究。
１光引发剂
１１光引发剂的概念．
保、能、膜性能优异等优点，其远远超过水性节涂使
涂料和粉末涂料的发展速度。虽然紫外光固化技术发展较快，受施工性、但应
【稿日期］０００ — ８收２１— ６１
体）如自由基、，阳离子、阴离子或离子自由基。
光引发剂是紫外光固化涂料的重要组分，也是紫外光固化涂料能否迅速交联反应固化的关键。其基
【作者简介】宗萍，，余男化学工程硕士，Ｉ苏卅明大高分子科技材料有限公司总工程师。主要从事光固化材料合成及Ｐｕ水性Ｕ、Ｖ、
涂料的研制。
ＲｅｅｒｈｏｌｅｓｄＯｄｏｌｓｏｄＬａｑｕｒｗｉｈＢａｂｏｈｒｏｌｃｏｓａｃｆＳｏｖｎｔＢａｅｒｅｓＷｏｃｅｔｍｏＣａｃａＦａｔｒ
ＹＡＮＧａｇｚｉＷＥＮＨｕ — ｈｎＸｉｎ — ｈ，ｏｓｅｇ
光固化涂料。文对常用光引发剂在紫外光固化涂料本
外光固化涂料不仅在木材、胶、属、纸张、革塑金皮
上大量应用，而且还在光纤、电子线路板等材料上成
功使用。世纪以来，本紫外光固化涂料在亚太地区以２％的速度在增长，别是我国近年的发展势头更为０特迅猛。在环保型涂料中，紫外光固化涂料以高效、环

紫外光固化水性涂料研究进展楚会来

紫外光固化水性涂料研究进展楚会来发布时间：2021-09-01T06:15:43.036Z 来源：《新型城镇化》2021年12期作者：楚会来刘艳菲王洁[导读] 20 世纪 60 年代发展起来的 UV 固化涂料，主要是利用涂料中的光引发剂产生自由基（或阳离子），使聚合物或单体发生双键聚合，最终形成具有特定力学性能的相对分子质量。

河北晨阳工贸集团有限公司河北保定 072550摘要：20 世纪 60 年代发展起来的 UV 固化涂料，主要是利用涂料中的光引发剂产生自由基（或阳离子），使聚合物或单体发生双键聚合，最终形成具有特定力学性能的相对分子质量。

本品为环保涂料，不添加有机溶剂，在使用过程中固化速度快（几秒到几十秒），具有“节能减排” 效果。

UV 固化一般在室温下进行，对于一些无法耐热的基材， UV 固化涂料是很好的选择。

关键词：紫外光固化；水性涂料；研究进展光固化水性涂料的优缺点光固化水性涂料的优点以水作为稀释介质对低聚物或树脂进行稀释，易于控制体系的黏度，价格低，易得。

流变性可方便地用水或增稠剂调节，适用于辊涂、幕涂、喷漆等多种涂装方式，安装方便。

用水调节黏度，降低有机溶剂的含量，减少 VOC，降低刺激性和毒性，环境污染少或无污染，不影响人体健康。

由于涂膜固化收缩，固化膜与基材结合力好，适用于涂覆塑料等非吸收基材表面。

为了保持涂膜的硬度和弹性，可以使用分子量较高的预聚树脂。

存放方便，固化前可触摸，防尘操作简单，不影响涂膜平整度。

光固化水性涂料的缺点水容易霉变，水的冰点为 0，不适于贮存和运输。

水的表面张力大（在常温下为 72.7510-3Nm-1)，因此对基材表面清洁要求高，不易渗透基材，造成涂层不均匀。

（3）涂装后干燥除湿消耗大量热量，不节能。

除水外，需额外干燥设备，干燥时间长，工序繁琐，涂布效率低。

水作为稀释介质，限制了基材的使用范围，例如，金属基材在高温除湿过程中易发生锈蚀，而纸张和皮革基材不适合高温干燥。

光固化胶粘剂的研究进展

光固化胶粘剂的研究进展摘要：本文从光引发剂、预聚物和活性稀释剂3方面介绍了UV光固化胶粘剂的最新研究进展。

展望了UV固化胶粘剂的研究与发展方向。

关键词：紫外光固化；胶粘剂；应用光固化胶粘剂（以下简称光固胶）可分为紫外光（UV）固化胶粘剂（波长200~400 nm）和可见光固化胶粘剂（波长400~500 nm）。

UV光固化就是用适当波长和光强的紫外光照射，使光引发剂迅速分解成自由基或阳离子，进而引发不饱和有机化合物发生聚合反应，最终生成交联结构的固化产物。

自1960 年国外报道UV光固胶以来，该胶已在许多工业领域应用i，尤其是需要快速装配的高技术产业领域，例如LCD（液晶显示器）制造业；照相机等光学产品制造业。

UV 光固胶的优点是：（1）固化时间短，一般1~几十秒即可固化；（2）粘接范围广，可粘接金属、玻璃、塑料等各可固化；（2）粘接范围广，可粘接金属、玻璃、塑料等各种材料，也可进行结构材料的粘接；（3）环保、安全，适用于高速自动化生产。

UV光固胶主要由光引发剂、光敏树脂（预聚体）和活性稀释剂组成。

本文主要介绍近几年来紫外光固化胶粘剂的研究现状与发展。

1、 UV光引发剂光引发剂是光固胶组成中最重要的成分。

选用光引发剂时应注意其吸收光谱与光源的发射光谱相匹配，在UV光源的光谱范围内光活性要高，具有较高的活性体（自由基或阳离子）量子效率，在齐聚体和单体中有良好的溶解性和反应活性。

另外，为了提高光固化速度可使用复合光敏引发剂。

光引发剂主要是影响固化速度和固化程度。

C. Decker等和Zbigniew Czech等都对光引发剂的影响进行了探讨。

Xinyan Xiao等以双酚A环氧树脂为基体，丙烯酸和马来酸酐为改性剂合成了一种新型的水性环氧丙烯酸酯，外加纳米硅溶胶（溶胶凝胶法），制备了UV光固化水性环氧丙烯酸/硅溶胶杂化材料。

进行了光引发剂含量对固化体系固化时间的影响程度试验，结果表明，固化程度最高可达88％，光引发剂的最佳用量为3.5％，固化时间为40 s，而且纳米硅溶胶的加入改善了水性环氧丙烯酸酯热稳定性。

紫外光固化涂料的发展及应用

时间：2010-02-250前言紫外光(UV)固化涂料第一份专利诞生在1947年，经过半个多世纪的发展，UV固化涂料已经成为较为成熟的技术，特别是随着人们环保意识的提高，生产和研究人员更加注意UV固化涂料的开发和应用。

UV固化涂料是一种绿色环保型涂料，它完全符合“4E”原则，一般UV固化能耗为热固化的1／5，且UV固化涂料含挥发组分较少，污染小，最吸引研究人员和开发商的是UV固化涂料能减少原材料消耗，有利于降低经济成本。

在过去的几年中，UV固化涂料在光纤涂层、CD涂层／DVD粘合剂、信用卡、木材、饮料罐、食品包装、杂志封面、医疗器械和汽车行业中都有着十分迅速的发展。

UV固化涂料拥有巨大的市场潜力，其在整个涂料产品中的比例正在逐年增长。

随着UV固化应用范围的日益扩大，在技术上也有重要突破，UV固化涂料与粉末涂料相结合，发展了UV固化粉末涂料，与水性涂料结合发展了、UV固化水性涂料，这早已成为研究的热点，且技术正处于不断成熟中，具有很大的发展前景。

本文从单体、低聚物、光引发剂及助剂角度，总结了近年来有关UV固化涂料的研究进展，并详细介绍了两种具有巨大发展潜力的应用领域。

1 UV固化涂料的组成UV固化涂料主要由低聚物、单体、光引发剂及助剂组成。

UV固化的主要反应历程是由辐射引起光引发剂分解，生成活性自由基引发单体／低聚物聚合交联。

因此，光引发剂的引发效率对于配方的成本以及光固化速率起着致关重要的作用，同时围绕引发剂问题也产生了不同的固化技术，例如：混杂固化、光暗固化等。

低聚物组成了固化膜交联网状结构的骨架，它是产品物理化学性能的主要决定因素，多官能团单体一方面对于配方起到稀释作用，提高可加工性能，另一方面对于光固体系的聚合速度影响很大。

因此，急待发展的技术包括引发效率高而低价格的光引发剂，无毒或毒性小的单体，低粘度低聚物等等。

1．1单体和低聚物单体和低聚物的主要特征是含有端基双键，它是光固化成膜的物质基础，在光固化成膜物质的研究和改性中，其研究的主要思路是：通过化学手段，将含有双键的单体连接在树脂上，使树脂具有光固化活性。

UV固化涂料的研究进展和前景

UV固化涂料的研究进展和前景张怀滨（070305班070305121号）摘要: 概述了UV 固化涂料的基本原理、基本本反应及组成, 介绍了近年来紫外光固化体系中光敏预聚体的研究进展。

认为开发水性紫外光固化涂料、紫外光固化粉末涂料是目前紫外光固化涂料的发展趋势。

介绍了光固化涂料的应用情况及其前景展望。

关词键: UV 固化涂料; 基质树脂; 光固化粉末涂料; 光固化水性涂料0. 引言光固化是一种快速发展起来的绿色新技术。

从20 世纪70 年代至今, 辐射固化技术在发达国家的应用越来越普及, 已广泛用于各种涂料、油墨及胶黏剂等领域。

其中, UV 固化技术的发展更加迅速。

与热固化相比, UV 固化具有无挥发性物质释放、节省能源、生产效率高等优点。

UV 固化涂料是20 世纪60 年代末由德国开发的一类环保型涂料。

该涂料经紫外光照射后发生光化学反应, 使涂层快速聚合和交联, 达到固化成膜的目的。

目前关于提高固化速度、增强附着力和降低活性稀释剂毒性的新型预聚物、稀释剂和光敏剂的开发和应用研究已经取得了卓越的成就。

1.UV涂料固化机理根据格若斯定律，光致化学反应的必要条件是物质对光的有效吸收。

被物质吸收的光有可能引发光化学反应，但并非被物质吸收的光都能使物质发生光化学反应，只有具有足够高能量的光才能激发物质使光化学反应得以发生。

显然，物质对光的吸收、吸收光的能量和物质自身的化学结构之间的关系是决定光化学反应能否发生的关键因素。

光化当量定律表明：在初级反应中，被活化的分子数（或原子数）等于吸收的光量子数。

光量子是光的最基本能量单位，其能量：δ=hy=hc/λ式中：h=6.62*J.s ; c=3*m/s活化1摩尔的分子需要吸收6.02*个光子。

把1摩尔物质所吸收的光子能量称为1个爱因斯坦，即：=йhc/若以纳米作为波长单位，则=1.196×/λ(kJ/mol).紫外光的波长范围在200~400 nm，根据光化当量定律可以确定紫外光的爱因斯坦量子值为598~299kJ/mol。

紫外光(UV)固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的合成及其性能研究

南京理工大学硕士学位论文紫外光（UV）固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的合成及其性能研究姓名：杨春海申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：何卫东;谢文心
20060601
硕士论文ＵＶ固化聚氨酯丙烯酸酯涂料的合成及其性能研究
摘要
紫外光固化涂料因其迅速成型、绿色环保及其优良的性能，近年来获得了高速的发展并很快应用到各个工业领域。聚氨酯丙烯酸酯光固化涂料是由聚氨酯丙烯酸酯
１．２Ｕ、，固化涂料
关于ｕＶ固化涂料，是在２０世纪６０年代开发的一种环保节能涂料，它具有低ＶＯＣ排放量；能耗低，只需要热固化能量中的一少部分即可固化：室温固化，可适用于热敏感基材；固化速率快、生产效率高；涂层性能优异，如高硬度、高光泽、耐磨性和抗化学药品性：涂装设备体积小，占地少，投资小等优点。它的主要组成有：光引发剂、光敏树脂（预聚体）、活性稀释单体以及其他助剂。其缺点是：ｕＶ固化到补偿），难以用于形状复杂的基材，可固化产品的几何形状受到跟制：体积收缩较大，涂膜内应力较大，与底材附着力相对较低，对于有色体系固化较为困难。
本文最后在～系列试验和分析的基础之上，结合当前国际趋势。对ＰＵＡ涂料目前的不足给予今后的一点设想。关键词：紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯清漆合成性能研究
硕士论文
ＵＶ固化聚氯酯丙烯酸酯涂料的合成及其性能研究
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ（ＵＶ）ｃｕｒｅｄｃｏａｔｉｎｇｓｈａｖｅｍａｄｅｌａｒｇｅｇｒｏｗｔｈａｎｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｍａｎｙｆｉｅｌｄｂｅｃａｕｓｅｏｆ’ｔｈｅｉｒｒａｐｉｄｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ，ｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｇｒｅｅｎ
ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｏｆｃｏａｔｉｎｇｆｉｌｍｓａｎｄｈａｖｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｕｎｉｖｅｒｓａｌｉｔｙｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆ

紫外光固化涂料用引发剂的研究

紫外光固化涂料用引发剂的研究摘要: 紫外光固化涂料与常规涂料相比,具有许多优点,近年发展迅猛.光引发剂剂作为紫外光固化涂料的重要组成部分,也随之成为近年来研究热点.本文概述了光引发剂的分类及其机理,并介绍了近年来光引发剂的研究进展以及未来的发展方向.关键词: 紫外光固化;涂料;光引发剂引言紫外光固化涂料具有成膜速度快无溶剂、低污染、节省能源,固化涂层物化性能优异,适合流水线生产等优点而日益受到重视，正是因为这些优点,紫外光固化涂料在近年才发展迅猛.在紫外光固化涂料中,光引发剂只占组成百分之几,但在价格上却占了1/3~1/4.因而光引发剂成为研究热点。

1.光引发剂的分类及其引发机理现在已经已经投入市场或处于实验阶段的光引发剂的种类很多,在国际上按其引发机理和性质可将光引发剂分成两类:自由基型光引发剂和离子型光引发剂。

1.1 自由基型光引发剂自由基型光引发剂按照化学反应机理又可大至分成三类:(1) 光分裂型(P-1型)这种光引发剂如安息香醚是不需要加入其他的共引发剂的,只需要紫外光光照就可以引发聚合与交联了。

(2) 质子提取型(P-2型)这种光引发剂中需要加入一些光敏剂如胺、醇胺,以构成光引发剂/光敏剂复合引发体系, 形成的自由基再引发单体聚合或交联固化成膜,这种体系可以抑制O2 阻聚作用,提高固化速度。

[2](3) 电荷转移型这类引发剂的机理又叫电荷转移复合物机理,在引发体系中,电子给体与电子受体相互作用形成电荷转移复合物,大大的降低了电荷分离所需的能量,因此这类复合物被照射时,易生成激发态的电荷转移复合物,然后解离形成自由基,再引发单体聚合或交联成膜。

(4) 能量转移型能量转移引发机理如下:光激发的给体分子(P) 和基态受体分子( I) 之间发生能量转移而产生能引发聚合反应的初级自由基,示意如下:式中,P 示能量给出者,即光敏剂; I 表示能量接受者,为光引发剂;* 激发态。

在此过程中,光敏剂不发生任何化学变化,初级自由基是基态受体分子在能量转移过程中或转移后发生化学变化所形成的。

紫外光固化涂料的研究进展

收稿日期:2006-03-06作者简介:赵红振(1979-),男,河南焦作人,西北工业大学硕士生,研究方向:材料学。

紫外光固化涂料的研究进展赵红振1,　齐暑华1,　周文英1,　李国新2(1.西北工业大学应用化学系,陕西西安　710072;2.西安建筑科技大学材料系,陕西西安　710055) 摘要:紫外光固化涂料由于固化速度快、涂膜质量高、环境污染少以及能耗低等优点,已经成为涂料工业中的一支重要生力军。

本文介绍了紫外光固化涂料的固化原理,同时也对紫外光固化涂料中的光引发剂、活性单体、齐聚物、助剂等的发展现状进行了综述,重点介绍了混杂齐聚物、水性齐聚物、超支化齐聚物的研究进展。

详细介绍了环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯类齐聚物的研究。

紫外光固化涂料的水性化和粉末化将是紫外光固化涂料未来的发展方向。

关键词:紫外光固化涂料;光引发剂;活性单体;齐聚物中图分类号:T Q 63016 文献标识码:A 文章编号:1001-0017(2006)05-0352-04The Development of Study on UV Curing CoatingZHAO H ong -zhen ,QI Shu -hua ,ZHOU W en -ying and LI G uo -xin(1.Department o f Applied Chemistry ,Northwestern Polytechnical Univer sity ,Xi ’an 710072,China ;2.Xi ’an Univer sity o f Architectural Science and Technology ,Xi ’an 710055,China )Abstract :UV curing coating has become an im portant fresh activist of coating industry because its many advantages such as fast curing speed ,g ood quality of films spreading ,less environment pollution and low energy consum ption.The curing mechanism of UV curing coating is reviewed in this article as well as the devel 2opment of photoinitiator ,active m onomer ,olig omer and additive used in UV curing coating.The developments of hybrid olig omer ,waterborne olig omer and over branched olig omer are introduced especially.The studies on olig omers such as epoxy -acrylate ,polyester -acrylate ,and polyurethane -acrylate are discussed in detail.W aterborne UV curing coating and powder UV curing coating will be the development trends of UV curing coating in the future.K ey w ords :UV curing coating ;photoinitiator ;active m onomer ;olig omer前　言紫外光(UV )固化是利用紫外光的能量引发涂料中的低分子预聚物或齐聚物及作为活性稀释剂的单体分子之间的聚合及交联反应,得到硬化漆膜。

紫外光固化涂料及其研究进展

紫外光固化涂料及其研究进展陆银秋;吴培龙;陈建国;朱书文【摘要】针对UV固化涂料的应用现状,进行全面有效的分析,并详细介绍究紫外光固化涂料的现实意义、紫外光固化涂料组成成分与应用领域,U V固化涂料的环保性能比较好,在各大工业企业中具有非常广阔的应用前景.因此,本文主要提出UV固化水性涂料、改良型UV固化涂料与UV固化粉末涂料的研究进展,希望能够给相关工作人员提供良好的帮助与借鉴.【期刊名称】《信息记录材料》【年(卷),期】2018(019)012【总页数】2页(P18-19)【关键词】紫外光固化涂料;组成成分;UV固化水性涂料;改良型UV固化涂料;UV 固化粉末涂料【作者】陆银秋;吴培龙;陈建国;朱书文【作者单位】江苏景宏新材料科技有限公司江苏宿迁 223800;江苏景宏新材料科技有限公司江苏宿迁 223800;江苏景宏新材料科技有限公司江苏宿迁 223800;江苏景宏新材料科技有限公司江苏宿迁 223800【正文语种】中文【中图分类】TQ631 引言紫外光固化涂料简称为UV固化涂料，利用辐照固化技术而生成的环保型涂料，在紫外光的照射之下，能够在短时间内交联固化，形成良好的涂膜。

与传统的溶剂型涂料相比，UV固化涂料的有机挥发组分排放量较少，环保节能效果更好，具有良好的应用前景。

上个世纪70年代后期，德国拜耳公司成功开发UV固化涂料，并对其进行商品化生产，此后，美国研制出基于丙烯酸酯的紫外光固化涂料，引起了人们的广泛关注，为了保证UV固化涂料能够得到更好的应用，本文主要分析UV 固化涂料的组成成分与研究进展。

2 研究紫外光固化涂料的现实意义UV固化涂料与我们所了解的液体涂料不同，其属于无溶剂环保型涂料，具有节能效果好、工艺简单等特点，在金属器件涂装过程中，具有良好的应用效果。

由于热固型粉末涂料的加工温度比较高，涂料固化时间较长，在熔融的过程当中，很容易发生桔皮现象，严重影响涂料表面质量。

通过研究UV固化涂料的组成与应用，能够保证UV固化涂料的储存稳定性得到更好提升，弥补热固型粉末涂料的缺点，如UV固化涂料的熔融温度在100℃到140℃之间，相比于热固型粉末涂料，UV固化涂料的熔融温度要低，再加上其固化速度比较快，在合金热敏材料与热敏基材等部件涂装中取得了良好的应用效果 [1]。

紫外光固化涂料的研究进展及发展趋势

紫外光固化涂料的研究进展及发展趋势近年来，随着环保和高效生产的要求不断提高，紫外光固化涂料在涂料行业中越来越受到关注。

紫外光固化涂料是一种能够在几秒钟甚至更短的时间内，通过光引发硬化反应，从而形成一层坚硬的涂层的涂料。

它与传统的涂料相比有着许多优点，其中包括生产效率高、干燥速度快、不含挥发性有机物等。

因此，它在各种领域中广泛使用，包括电子、建筑、木材、汽车等领域。

1. 紫外光固化涂料的研究进展：随着紫外光固化技术的不断改进和完善，紫外光固化涂料已经得到了广泛的应用和研究。

固化效果是紫外光固化涂料的核心问题，现代紫外光固化涂料中配方设计趋于复杂，通常包含了多种单体、预聚物、交联剂、光引发剂等成分，并且各成分之间的相互作用对于固化效果的影响也很大。

目前，研究者主要集中在以下几方面：首先是光引发剂的研究，光引发剂作为光固化的关键成分，其种类的选择和使用量的大小对光固化涂料的性能有着很大的影响。

目前已经开发出了不同类型的光引发剂，如苯基哌嗪酮、芳砜、二硫代苯并咪唑等等，并且在不断地完善和改进。

其次是紫外光固化涂料的基础研究，包括材料的结构、性质分析，双键的光化学反应机理研究以及定量分析等，这可以帮助人们更深入地理解紫外光固化涂料的特性及其固化机理。

最后，对紫外光固化涂料的应用领域进行了广泛的探索和研究，如电子、建筑、木材、汽车等领域。

2. 紫外光固化涂料的发展趋势：从研究的角度来看，未来的紫外光固化涂料研究将会朝着以下几个方向发展：首先是固化速度的提高，一方面是通过改进配方和光引发剂的选择，另一方面则是通过改进紫外光源的性能。

其次是降低光源所应用的波长，使得紫外光能量更加有效地转化为固化效果，提高涂层的硬化度和附着力。

第三，随着人们对环保越来越重视，研究者将会更加注重环保因素的考虑，如采用低VOC（挥发性有机化合物）的光引发剂和使用可循环的材料。

最后，对高分子材料的分离与分离参量控制技术的研究将会成为未来的重要研究方向。

紫外光固化涂料的研究进展

Chemical Propellants & Polymeric Materials２００９年第７卷第３期· 22 ·紫外光固化涂料的研究进展王青尧，葛圣松，李家园，赵玉花(山东科技大学化学与环境工程学院，山东青岛 266510)摘　要：介绍了紫外光固化涂料的构成体系：自由基光固化体系、阳离子光固化体系和阳离子与自由基混合光固化体系。

对紫外光固化涂料的制备方法进行了综述，并简介几种新型紫外光固化涂料。

关键词：紫外光固化；制备；应用中图分类号： TQ630.7 文献标识码： A 文章编号： 1672－2191(2009)03－0022－04收稿日期：2008－11－12作者简介：王青尧(1984－)，男，山东青岛人，在读研究生，主要从事应用化学研究。

电子信箱：wangqingyao0532@紫外光固化涂料(UV 固化涂料)与传统自然干燥或热固化涂料相比，具有能量利用率高、适用热敏基材、无污染、成膜速度快、生产效率高、涂料性能优异等优点，越来越被人们所接受，近20年来得到了迅速发展，成为21世纪一项重要的绿色技术，它与人们的衣食住行密切相关，应用范围极其广泛[1]。

紫外光固化涂料由特种不饱和树脂、活性稀释剂、光引发剂及其他特殊助剂组成，在强紫外光照射下快速交联成膜，且挥发性有机化合物(VOC)含量低，污染少，易于配制，贮存稳定性好。

特别是近年来，环保法规的日益严厉和人们对高性能涂料的需求不断增长，使UV 固化涂料得到了快速发展。

文中对紫外光固化涂料的构成体系、制备方法和应用前景进行了综述。

１ UV 固化涂料的构成体系１．１自由基光固化体系自由基光固化体系是较为成熟的UV 固化涂料体系，其显著特点是在固化树脂和活性稀释剂中加入单分子光解引发剂或双分子反应光引发剂，在紫外光照射下，烯烃类单体共聚成为长链聚合物。

近年来，高分子引发剂和水溶性光敏引发剂作为新兴的具有广泛开发应用前景的引发剂品种引起国内外学者的浓厚兴趣。

国内外水性紫外光固化涂料研究进展及应用

涂料综述
Coatings Review
国内外水性紫外光固化涂料研究进展及应用
Advancement & Application of Waterborne UV-Curable Coatings at Home and Abroad
姚伯龙罗侃杨同华栗利涛宋洪昌（1．南京理工大学化工学院，南京 210094；2．江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡 214122）
[14] [10]
。
3 水性 UV 涂料用原料研究现状
3.1 预聚物
3.1.1 不饱和聚酯 Dvorchak等 [6]报道了一种不需要使用苯乙烯等交联单体的非离子型自乳化的不饱和聚酯，作为光固化基团的是烯丙基醚。它们不必分别合成，可同时使用二醇和聚乙二醇与马来酸酐反应，得到聚酯二酸再与三羟甲基丙烷二烯丙基醚进行酯化。该树脂可直接加水乳化，其涂膜经预干后可用通用的光引发剂如Darcour 1173、Darocur4265 等进行紫外光固化，可用于清漆及颜料(如二氧化钛)体系。超支化低聚物是一类新型的聚合物，它具有球形或树枝状结构，表现出与线性聚合物不同的特性，如低熔点、低黏度、易溶解和高反应性等。Shi, Wenfang等[7]报道了由多羟基功能性脂肪族聚酯为核心所组成的水性超支化聚酯(WBHP)，其由于具有良好的水溶性、低黏度，故可以减少稀释用水。水显示了良好的降黏效果。与高浓度的甲基丙烯酸盐在紫外光照射下，其反应速率呈上升趋势。 3.1.2 聚氨酯丙烯酸酯聚氨酯丙烯酸酯预聚物是目前研究和开发最活跃的体系。与溶剂型聚氨酯丙烯酸酯的差别仅在于如何在分子中引入亲水性的基团，例如采用2,2-二羟甲基丙酸(DMPA) 作为二醇的组分之一与二异氰酸酯反应，产物再与丙烯酸羟基酯反应，生成带羟基的不饱和聚氨酯。用胺或氨水中和即可将树脂溶于水中。水性聚氨酯丙烯酸酯的总体性能很好，包括手感、柔韧性、有较高的抗冲击性和抗张强度，能提供非常好的耐磨性和抗化学药品性等。ZENECA Resins 已推出 2 种水性聚氨酯丙烯酸酯型 UV 固化木器涂料： ReoRad-3709和NeoRad-440。但Hegedus等人的研究表明，通过复合丙烯酸树脂与聚氨酯，其相容性不好，所得体系的综合性能很差，应采用两者形成互穿网络的所谓 “杂化”

紫外光固化涂料用光引发剂的研究进展

A cet ocure x- 500
Q uantacure
BM S T r ig onal Q uantacure
CH3S ∀ C6H5 ∀ CO ∀ ( CH3) 2( C4H 8N O ) 此外酰基膦氧化物[ 4] 也属于此类型的高效率的光引发剂。这类光引发剂通常用在不饱和聚酯, 环氧化丙烯酸和异氰酸改性丙烯酸树脂的聚合固化反应中。
1. 2 氢提取反应机理激发态的光引发剂分子从活性单体, 低分子齐聚物等氢原子给予体上提取氢原子, 使其成为活性
1. 4 离子反应机理电子给体和受体通过电子或电荷的转移, 生成电子给体/ 受体络合物或基态复合物( Ex ciplex ) 。
其中电子给体/ 受体络合物是 2 个分子在基态相互作用而成, 此络合物再吸收光能成为激发态, 异裂
为正负离子, 引发阴离子聚合反应。这个过程可以表示为:
电子受体吸收光能, 成为基发态分子。再与电子给体分子作用, 得到基态复合物, 基态复合物不
由基, 示意如下:
P* + I
I* + P
I*
.I
式中 P 表示能量给予者, 即光引发剂, I 表示能量接受者, 为光和热引发剂, * 表示激发态。在此过程
中, 光引发剂不发生任何化学变化, 初级自由基是基态受体分子在能量转移过程中或转移后发生化学变化所形成的。噻吨酮是一个很好的能量转移剂, 以能量转移机理产生自由基, 引发光聚合反应。
表 2 苯乙酮类光引发剂
光引发剂
2, 2- 二乙氧基苯基乙酮异丙基苯基- 2 - 羟基- 2 甲基丙酮- 1 2- 羟基- 2 - 甲基 - 1 苯基 - 1- 丙酮
分子式 C6H5COCH( C2H 5O ) 2 ( CH3) 2CH CH5CO C( CH 3) 2O H

光固化涂料用光引发剂的进展

１１裂解反应机理．光引发剂分子吸收光能后，由基态变成激发念，激发态分了发生ＮｒｓｏｉＩ反应，基和相邻碳原ｒｈ羰的共价键拉长、弱化、断裂，成初级冉由基：生
ｘＹ— — ，（． — ｘ．．Ｙ１ —＋ｘ．＋Ｙ．
幻、格适巾。价本文主要从光引发剂的反应机理出发，论近年讨
二苯甲酮和叔胺配合物ｌＩ硫杂蒽酮及其衍生４、
物、脑醌ｌ、咪唑・均上述机理反应产生樟８双ｊ０等
自由基，引发反应。共中，ｘ与ｔ－可相同，ＥＩ如双咪
反应机理、氢消除反应机理、能量转移反应机理和离
于反应机理
Ｐｌ＋（）ｃＪＭｓ一一）（） ¨ ０＋Ｍｒｔ
重激发态单体（）发生分解生成两个自由Ｍ）基，因电子转移只生成单个自由基。噻吨酮的三重或态寿命长（３胂）是一个很好的能量转移剂ｊ它７，，能量转移机理产生自由基，引发光聚台。１４离子反应机理ｌｌ．Ｉｌ电子给体和受体通过电子或电荷的转移，生成电
・
专论与综述・
电子受体吸收光能，为激发态分子，与电子成再给体分子作用，到激基复合物激基复合物不稳得
与苯偶酰姻类和苯偶酰缩酮衍生物不同，其裂解产物
不会产生使涂层变黄的共轭化合物，因此可在清漆、白色漆和浅色漆中使用。二烷氧基苯乙酮类：大多数苯乙酮衍生物不与同，，２２一二乙基苯乙酮（ＥＰ在紫外光照下，可ＤＡ）既进行Ｎｒｓｏｉ１型裂懈，可进行ＮｒｓＩｒｈ又ｏｉ１型裂懈（ｒｈ两者产物之比约为２：）。前者裂解生成苯基自１… ，Ｊ由基和缩酮自由基，者继续分裂为烷基醚、后甲酸和烷基自由基，基自由基和烷基自由基引发聚合反苯

表面涂料紫外光固化技术光明前景

表面涂料紫外光固化技术光明前景表面涂料紫外光固化技术光明前景表面涂料紫外光固化技术光明前景以下内容会员跟帖回复才能看到==============================1 绪言UV作为一种新的加工技术在澳大利亚获得商业化已经有25年以上的时间了，而且现在行情继续看好。

该项技术正以每年接近10%的速度稳步发展，尤其是在表面涂料和相关工业方面。

本文有两个目的，第一，向有可能成为新的最终用户的成员介绍该技术，包括该技术的简要原理的初步介绍。

第二是向现行的最终用户介绍该技术的最新流行形势，特别是在澳大利亚的进展情况。

因为这种进展是同海外类似技术的发展相联系的。

在这第二部分中还将介绍在澳大利亚与该项技术有关的正在进行的基础研究的简要情况。

澳大利亚把UV固化技术引用到社会许多重要应用领域特别是安全设施方面。

例如澳大利亚的聚合物纸币(银行货币)是世界上唯一的流通货币，就是运用UV涂料和UV固化技术的研究成果。

该工艺投入生产已经8年了，而且在反伪造问题上非常成功。

它还是一项出口赚取外汇的技术，因为许多国家的流通币现在采用Australian Reserve Bank(澳大利亚贮备银行)的技术进行生产。

2 光固化技术UV固化是通过一种单体/低聚物的混合物的快速聚合而获得一种也可交联的涂膜的一种技术。

UV体系的这种快速聚合是用光引发剂和高性能的灯来实现的。

UV固化技术所采用的树脂体系(表1)涉及到一种基本低聚物、实质上它是一种低分子量(约2500 )的预聚物，常用的有氨基甲酸酯丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯，聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯，虽然像乙烯基醚那些不含丙烯酸酯的低聚物之类，也正被逐渐彩。

低聚物的粘度较高,为便于施工和提高交联固化速度，需要加入单体作为活性稀释剂来调整树脂的流变性。

活性稀释剂的结构对最终涂膜的性能如流动性，滑爽性，润湿性，溶胀性，收缩性，附着力以及涂膜内部的迁移性是有重要影响的。

活性稀释剂可以是单官能度的，也可以是多官能度的，后者较好，因为它可以使固化时的交联度提高。