UV光固化产品的分类及应用

光固化产品最常见的分为UV涂料、UV油墨和UV胶黏剂，他们最大的特点是固化速率快，一般在几秒到几十秒之间，最快的可在0.05~0.1s时间内固化，是目前各种涂料、油墨、胶黏剂中干燥固化最快的。

UV固化即紫外固化，UV是紫外线的英文缩写，固化是指物质从低分子转变为高分子的过程。UV固化一般是指需要用紫外线固化的涂料（油漆）、油墨、胶粘剂（胶水）或其它灌封密封剂的固化条件或要求，其区别于加温固化、胶黏剂（固化剂）固化、自然固化等。

光固化产品的基本组分包括低聚物、活性稀释剂、光引发剂、添加助剂等等。低聚物是光固化产品的主体，它的性能基本上决定了固化后材料的主要性能，因此，低聚物的选择和设计无疑是光固化产品配方中的重要环节。

这些低聚物的共同点是均具有不饱和双键的树脂：

按照自由基聚合反应速率快慢排序：丙烯酰氧基>甲基丙烯酰氧基>乙烯基>烯丙基。

因此，自由基光固化使用的低聚物主要是各类丙烯酸树脂，如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化的丙烯酸酯树脂或乙烯基树脂等，实际应用最多的是环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂。下面简要介绍这三种树脂。

环氧丙烯酸酯

环氧丙烯酸酯是目前应用最广泛、用量最大的光固化低聚物，它是由环氧树脂和（甲基）丙烯酸酯化而制得。环氧丙烯酸酯按结构类型可分为双酚A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丙烯酸酯，以双酚A环氧丙烯酸酯应用最为广泛。

双酚A环氧丙烯酸酯在低聚物中是光固化速率最快的一种，固化膜具有硬度大、高光泽、耐化学药品性能优异、较好的耐热性能和电学性能，加之双酚A环氧丙烯酸酯原料配方简单，价格便宜，因此在常用于光固化纸张、木器、塑料、金属涂料的主体树脂，也作光固化油墨、光固化胶黏剂的主体树脂。

聚氨酯丙烯酸酯

聚氨酯丙烯酸酯（PUA）是又一种重要的光固化低聚物。它是用多异氰酸酯、长链二醇和丙烯酸羟基酯经两步反应合成。由于多异氰酸酯和长链二醇的多结构可选择，通过分子设计来合成设定性能的低聚物，因此是目前产品牌号最多的低聚物，广泛用于光固化涂料、油墨和胶黏剂中。

聚酯丙烯酸酯

聚酯丙烯酸酯（PEA）也是一种常见的低聚物，它是由低分子量聚酯二醇经丙烯酸酯化而制得。聚酯丙烯酸酯价格低和粘度低是最大的特点，由于粘度低，聚酯丙烯酸酯既可以作为低聚物，也可以作为活性稀释剂使用。此外，聚酯丙烯酸酯大多具有低气味，低刺激性，较好的的柔韧性和颜料润湿性，适合色漆和油墨。为了提高高固化速率，可以制备多官能度的聚酯丙烯酸酯；采用胺改性的聚酯丙烯酸酯，不仅可以减少氧阻聚的影响，提高固化速率，还可以改善附着力、光泽和耐磨性。

活性稀释剂通常含有可反应基团，对低聚物起到溶解和稀释作用，对光固化过程及涂膜性能起着重要作用。按所含反应性基团的多少，单官能团活性稀释剂常见的包括丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等；双官能团活性稀释剂包括聚乙二醇二丙烯酸酯系列、二丙二醇类二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯等；多官能团活性稀释剂如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等。

引发剂对光固化产品的固化速率有着重要影响，在光固化产品中，光引发剂的添加量一般在3%~5%。除此之外，颜料和填料助剂对光固化产品的最终性能也有着重要影响。

【光固化技术在不同领域的应用】

光固化产品由于具有固化快、节能环保等优势应用领域广泛，最早主要应用在木器涂装领域。近年来，随着新型引发剂、活性稀释剂及感光低聚物的研制，光固化涂料的应用逐渐扩展到纸张、塑料、金属、织物、汽车部件等领域。下面将简要介绍几种光固化技术在不同领域的应用。