【紫外光固化樹脂】UV紫外光固化樹脂的組成成分由低聚物單體光聚合引發(fā)劑共引發(fā)劑組成
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紫外光固化樹脂
屬性
已開發(fā)出大量紫外光固化樹脂，以滿足歐洲和北美的嚴格法規(guī)，并減少空氣污染和能源消耗。在過去的四十年里，它們的使用以及它們的受歡迎程度都有了顯著提高。1在低能耗和設(shè)備空間，減少浪費，減少排放，提高生產(chǎn)率（快速固化）和降低溫度處理方面，UV誘導(dǎo)固化相對于常規(guī)固化具有許多優(yōu)點。此外，UV可固化樹脂通常不含任何對環(huán)境有不利影響的有機溶劑。光誘導(dǎo)固化系統(tǒng)的主要限制是有限的光穿透深度，其取決于波長和光譜分布，并且通常不超過幾毫米。這意味著光誘導(dǎo)固化僅限于油墨，涂料和粘合劑，并且在粘合劑應(yīng)用的情況下，至少一個基材必須能夠透光。因此，具有陰影區(qū)域的組件將需要二次固化機制。
典型的UV可固化樹脂由低聚物，單體（用作稀釋劑），光聚合引發(fā)劑，共引發(fā)劑（光譜增感劑，還原劑等）和各種添加劑如穩(wěn)定劑，抗氧化劑，增塑劑和顏料組成。大多數(shù)商業(yè)光固化樹脂基于自由基固化丙烯酸類化合物（丙烯酸酯）。自由基固化組合物是市場上可獲得的產(chǎn)品性質(zhì)和單體/低聚物方面最通用的固化體系。然而，自由基丙烯酸系統(tǒng)受到氧氣抑制，這意味著空氣中的氧氣可以阻止表面上的分子聚合，留下粘性表面層。
市售的大量丙烯酸官能化低聚物包括聚酯和環(huán)氧樹脂，脂族和芳族氨基甲酸酯，硅氧烷和聚醚。除自由基固化體系外，還使用基于環(huán)氧和/或乙烯基醚化合物的陽離子體系。然而，只有有限數(shù)量的單體和低聚物可用于光誘導(dǎo)的陽離子固化。因此，定制性能的多功能性相當(dāng)有限。此外，用于陽離子固化的光引發(fā)劑可能有些毒性和腐蝕性。陽離子系統(tǒng)不受空氣抑制，但容易被空氣中的水分中毒。
丙烯酸環(huán)氧樹脂
環(huán)氧丙烯酸酯是非常流行的UV固化體系。當(dāng)暴露于UV輻射時，它們經(jīng)歷快速自由基誘導(dǎo)的交聯(lián)。它們廣泛用于平版印刷油墨和清漆，以及印刷電路板，木材，混凝土和塑料涂料。由于環(huán)氧骨架結(jié)構(gòu)中存在極性羥基和醚基，它們具有良好的全面性能以及快速固化速率和優(yōu)異的粘合性能。它們還具有出色的耐腐蝕性。
使用芳族和脂族環(huán)氧樹脂。最常見的丙烯酸酯化和甲基丙烯酸酯化的環(huán)氧低聚物基于雙酚A的二縮水甘油醚（DGEBA）及其衍生物。其他重要的環(huán)氧丙烯酸酯包括環(huán)氧化脂肪酸油，例如大豆或亞麻籽油和環(huán)氧酚醛清漆的丙烯酸酯。
丙烯酸酯聚酯
丙烯酸酯化聚酯具有廣泛的反應(yīng)性和粘度，主要用于印刷油墨，木材和紙張涂料。它們是非常有吸引力的樹脂體系，因為它們的成本相對較低并且由于可獲得的大量酯類允許各種性質(zhì)的變化。飽和和不飽和酯均已在文獻中報道。
與其他樹脂體系相比，這類UV固化樹脂通常具有合理的全方位性能，但僅具有平均性能。它們的粘度通常低于環(huán)氧樹脂，并且更通用，因為它們與其他預(yù)聚物更兼容，因此可以使用在更多種配方中。
丙烯酸化的氨基甲酸酯
最重要的UV可固化體系之一基于丙烯酸酯改性的氨基甲酸酯。這類典型的預(yù)聚物是通過使低分子量聚酯或聚醚二醇與過量的脂族或芳族二異氰酸酯反應(yīng)制備的。然后用二丙烯酸酯單體封端剩余的二異氰酸酯官能團，得到丙烯酸官能化單體。通常加入具有一個或多個乙烯基的反應(yīng)性稀釋劑以降低預(yù)聚物的粘度。然后通過暴露于UV輻射，使預(yù)聚物在自由基型聚合中交聯(lián)。
可UV固化的丙烯酸酯化氨基甲酸酯體系在許多基材上具有良好的全面性能。根據(jù)所用的預(yù)聚物，它們通常具有良好或優(yōu)異的膜硬度，彈性和固化速度。由于其卓越的耐用性和柔韌性，它們通常用作彈性地板涂料和軟包裝涂料。其他應(yīng)用包括印刷油墨，紙張和紙板涂料。

丙烯酸有機硅
有機硅以其優(yōu)異的脫模性能以及良好的耐熱性，耐候性和耐化學(xué)性而聞名。它們還對包括金屬和塑料在內(nèi)的許多基材具有良好的附著力，并且具有約-60°F至500°F（-50°F – 250°F）的非常寬的使用溫度范圍。其他重要特性包括良好的耐刮擦性和耐磨性，不黃變，優(yōu)異的光學(xué)透明度和良好/優(yōu)異的電性能。
這類紫外線固化樹脂通常用作光纖的保護涂層，以及敏感電子元件（如傳感器，連接器，電容器，電感器，開關(guān)和繼電器）的灌封和封裝。他們還發(fā)現(xiàn)（有限）用作紫外線固化粘合劑，用于要求出色的柔韌性，韌性和耐磨性的苛刻應(yīng)用。然而，這類粘合劑通常具有低粘合強度，這限制了它們的有用性。
商業(yè)紫外線固化樹脂系統(tǒng)
UV固化單體和樹脂的主要制造商是BASF，DSM，Covestro，Allnex，Nippon-Gohsei，Hitachi，Sartomer（現(xiàn)為Arkema）和Soltech。
應(yīng)用：
UV固化樹脂用于涂料，油墨和粘合劑工業(yè)中的各種應(yīng)用。由于它們的高生產(chǎn)率，易于應(yīng)用以及對環(huán)境的低（呃）影響，它們已成為非常流行的樹脂系統(tǒng)。當(dāng)需要快速干燥和固化時，它們通常是最佳選擇。它們廣泛用于UV柔印，絲網(wǎng)印刷和平版印刷的油墨，過度印刷清漆以及用于灌封和封裝敏感電子元件的產(chǎn)品。其他重要應(yīng)用包括防刮木，混凝土和塑料涂料以及UV固化丙烯酸粘合劑。
1根據(jù)Credence Research和P＆S Market Research的數(shù)據(jù)，2014年紫外線固化樹脂和配方產(chǎn)品市場規(guī)模已超過30億美元，預(yù)計到2021年將增長到50億美元以上。