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光引發(fā)劑的概述，作用機(jī)理

作者：admin 發(fā)布時(shí)間：2021-07-08 15:51

雖然早在1946年美國(guó)Inmot公司就獲得了第一個(gè)紫外光固化方面的專利，1967年德國(guó)拜耳公司使紫外光固化技術(shù)工業(yè)化，從而引出了光引發(fā)劑的概念，光引發(fā)劑從此以后才開始不斷的發(fā)展。如今，市面上的光引發(fā)劑玲瑯滿目。今天，賢集網(wǎng)小編就為您詳細(xì)講解光引發(fā)劑的概述、作用機(jī)理、性能要求、常見類型、特性及使用原則。

光引發(fā)劑的概述

光引發(fā)劑，又稱光敏劑或光固化劑，是一類能在紫外光區(qū)(250～420nm)或可見光區(qū)(400～800nm)吸收一定波長(zhǎng)的能量，產(chǎn)生自由基、陽離子等，從而引發(fā)單體聚合交聯(lián)固化的化合物。

在光固化體系中，包括UV膠，UV涂料，UV油墨等，接受或吸收外界能量后本身發(fā)生化學(xué)變化，分解為自由基或陽離子，從而引發(fā)聚合反應(yīng)。凡經(jīng)光照能產(chǎn)生自由基并進(jìn)一步引發(fā)聚合的物質(zhì)統(tǒng)稱光引發(fā)劑。

光引發(fā)劑的作用機(jī)理

一些單體經(jīng)光照后，吸收光子形成激發(fā)態(tài)M*：M+hv→M*；激發(fā)了的活性分子經(jīng)均裂產(chǎn)生自由基：M*→R•+R′•，進(jìn)而引發(fā)單體聚合，生成高分子。輻射固化技術(shù)是一項(xiàng)節(jié)能環(huán)保新技術(shù)，紫外光、電子束、紅外光、可見光、激光、化學(xué)熒光等輻射光照射固化，完全符合“5E”特點(diǎn)，即高效、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和環(huán)境友好，因此被譽(yù)為“綠色技術(shù)”。

光引發(fā)劑是光固化膠黏劑的重要組分之一，它對(duì)固化速率起著決定性作用。光引發(fā)劑受紫外光照射后，吸收光的能量，分裂成2個(gè)活性自由基，引發(fā)光固化樹脂和活性稀釋劑發(fā)生連鎖聚合，使膠黏劑交聯(lián)固化，其特點(diǎn)是快速、環(huán)保、節(jié)能。

光引發(fā)劑的性能要求

1、較高的引發(fā)效率。

2、吸收光譜的范圍匹配于照射光源。

3、熱穩(wěn)定性好,無暗反應(yīng)，便于長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存。

4、與單體和預(yù)聚物有較好的相容性。

5、光固化成膜無黃變或變色。

6、安全且經(jīng)濟(jì)。

7、光引發(fā)劑及其光裂解產(chǎn)物應(yīng)無毒無味。

常用光引發(fā)劑的種類及特性

1、TPO光引發(fā)劑

化學(xué)名稱：2,4,6（三甲基苯甲?；┒交趸?/span>

吸收波長(zhǎng)：299,366nm

產(chǎn)品應(yīng)用：TPO是一種高效的自由基(I)型光引發(fā)劑，特別適用于有色體系和膜層厚固化領(lǐng)域，固化速度非?？?。TPO由于其具有很寬的吸收范圍，可廣泛用于各種涂層，因其優(yōu)秀的吸收性能，使得它特別適用于絲印油墨、平版印刷、柔印油墨、木材涂層，與184一同使用在膠粘劑產(chǎn)。使用時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，建議添加量為0.5-4%w/w。

2、TPO-L光引發(fā)劑

化學(xué)名稱：2,4,6一三甲基苯甲酰基膦酸乙酯

吸收波長(zhǎng)：273，370nm

產(chǎn)品應(yīng)用：TPO-L是一種高效的自由基(I)型液體光引發(fā)劑，主要用于對(duì)相應(yīng)的樹脂，如不飽和丙烯酸酯的UV固化。特別使用于白色體系和膜層厚的UV固化，固化速度非?？?。另外，TPO-L是一種液體的光引發(fā)劑，適宜用于低黃變性、低氣味的配方體系。因?yàn)門PO- L具有較為廣泛的吸收范圍也可用于含有白色涂料的固化。為提高表面的固化效果，TPO-L經(jīng)常與其它光引發(fā)劑共同使用，例如:184 ，1173以及二苯甲酮等，建議使用濃度0.3-5%。

3、907光引發(fā)劑

化學(xué)名稱：2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-嗎琳基-1-丙酮

吸收波長(zhǎng)：231，307nm

產(chǎn)品特性：與GK-ITX并用效果極佳

產(chǎn)品應(yīng)用：907是一種高效的自由基(I)型光引發(fā)劑，應(yīng)用在有色體系深層固化領(lǐng)域，如粘合劑、復(fù)合物、平版印刷油墨、柔印油墨、膠印網(wǎng)油墨及上光漆等，也應(yīng)用在電子工業(yè)，如抗光蝕劑、阻焊油墨等，及印刷板材中，建議添加量為2-6%w/w。

4、ITX光引發(fā)劑

化學(xué)名稱：2-異丙基硫雜蒽酮(2,4異構(gòu)體混合物)

吸收波長(zhǎng)：258，382nm

產(chǎn)品特性：ITX是一種高效的自由基（II）型光引發(fā)劑，與陰離子光引發(fā)劑一起使用起敏化劑作用。

產(chǎn)品應(yīng)用：ITX是用于對(duì)相應(yīng)的樹脂連同叔胺配合劑進(jìn)行層固化，與907并用效果極佳；適用于透明或有色的uv固化絲印油墨、復(fù)印清漆、平版印刷油墨、柔印油墨、電子產(chǎn)品、術(shù)材涂料、粘合劑、和光致抗蝕劑的高效光引發(fā)劑，一般與胺增效劑EDB同時(shí)使用，建議添加量為0.2-2%w/w。

5、EDB 光引發(fā)劑

化學(xué)名稱：4-二甲胺基-苯甲酸乙酯

吸收波長(zhǎng)：228，308nm

產(chǎn)品特性：EDB是一種高效的胺配合劑，同自由基〔Ⅱ〕型光引發(fā)劑一起使用適用于UV聚合單或多官能團(tuán)的單體及低聚物。

產(chǎn)品應(yīng)用：EDB為固態(tài)的胺增效劑，用于平版印刷油墨、粘合劑、絲柔網(wǎng)印刷油墨、阻焊油墨等子產(chǎn)品。一般與ITX或907一同使用，建議添加量為2-5%w/w。

6、184光引發(fā)劑

化學(xué)名稱：1-羥基-環(huán)己基一苯基甲酮

吸收波長(zhǎng)：244nrn;GK-184

產(chǎn)品特性：應(yīng)用在表層固化體系，與TPO配合使用效果極佳。

產(chǎn)品應(yīng)用：184應(yīng)用在復(fù)印清漆、塑料涂料、木材涂料、粘合劑、平版印刷油墨、絲網(wǎng)印刷油墨、柔印油墨、電子產(chǎn)品，一般與其他光引發(fā)劑共同添加，需要時(shí)可與紫外線吸收劑一同使用，制品中建議加量為2-5%w/w。

7、1173光引發(fā)劑

化學(xué)名稱：2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮

吸收波長(zhǎng)：244nm

產(chǎn)品特性：液體，非常易于共混

產(chǎn)品應(yīng)用：1173應(yīng)用在表層固化體系，適用于丙烯酸光固化清漆體系，如木材、金屬、紙張、塑料等的清漆體系。1173特別推薦在需要經(jīng)受長(zhǎng)期日曬而且耐黃變的uv固化涂料中，建議添加量為1-4%w/w。

8、BDK光引發(fā)劑

化學(xué)名稱：安息香雙甲醚，等同于651

吸收波長(zhǎng)：205-253nm

產(chǎn)品應(yīng)用：BDK應(yīng)用在有色固化體系，廣泛用于各種紫外線固化體系，PCB油墨等uv油墨體系及清漆體系有較強(qiáng)的吸收性能，建議添加量為2-5%w/w。

9、OMBB 光引發(fā)劑

化學(xué)名稱：鄰苯甲酰苯甲酸甲酯

吸收波長(zhǎng)：253nm

產(chǎn)品特性：氣味低的固化體系

產(chǎn)品應(yīng)用：OMBB廣泛應(yīng)用在紙張和食品包裝的無氣味無毒包裝領(lǐng)域，與TPO搭配使用，可提高固化效率。

光引發(fā)劑的使用原則

1、光引發(fā)劑與胺促進(jìn)劑EDAB配合使用。

2、氣味小、無毒害、無環(huán)境污染。

3、價(jià)廉易得，成本較低。

4、根據(jù)預(yù)聚體和單體的類型選用活性適當(dāng)?shù)墓庖l(fā)劑。

5、具有良好的溶解性和反應(yīng)活性，用量少，引發(fā)效率高。

6、要有一定的熱穩(wěn)定性，在85℃以下不分解，應(yīng)有長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

7、最好是幾種光引發(fā)劑復(fù)合使用，在不同的波長(zhǎng)范圍都能引發(fā)固化，比單一光引發(fā)劑固化速度快。

以上內(nèi)容就是賢集網(wǎng)小編為大家分享的光引發(fā)劑的概述、作用機(jī)理、性能要求、常見類型、特性及使用原則。光引發(fā)劑是自由基型紫外光光固化反應(yīng)體系的不可缺少的組分之一 ,它的種類和用量對(duì)體系的光固化行為有很大的影響，對(duì)光固化體系靈敏度起決定作用。

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