| [推荐]固化技术和产品以7大热点为代表取得了很大进展 |
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| （时间:2007-7-18 15:59:14 共有
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光固化技术作为一种新型、先进的材料表面处理技术，自上世纪60年代实现产业化以来取得了快速发展，特别是它的高效、优质、环保、节能等特性，使光固化产品的应用日益广泛。近来业界为了克服光固化技术的一些弊病，们采用不少新技术研究开发了多种新产品，使光固化技术和产品以7大热点为代表取得了很大进展。
首先是活性稀释剂。作为光固化材料的重要组分，它不仅溶解和稀释低聚物、调节体系粘度，而且参与光固化过程、影响材料的光固化速度和固化膜的各种性能。自由基光固化活性稀释剂主要为丙烯酸类单体，阳离子光固化活性稀释剂主要为乙烯基醚类单体。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，目前常用的第1代丙烯酸酯活性稀释剂存在对皮肤的刺激性、毒性偏大和体积收缩率大等弊病；第2代丙烯酸酯活性稀释剂是乙氧基化或丙氧基化的丙烯酸酯，对皮肤的刺激性和体积收缩率都有降低，有的粘度也降低；第3代丙烯酸酯活性稀释剂是含甲氧端基的丙烯酸酯活性稀释剂，具有高转化率、低体积收缩和高反应活性。美国沙多玛公司和德国科宁公司已有商品出售，北京化工大学等单位正在研究开发具有特殊性能的活性稀释剂，利用无机颗粒(包括纳米材料)通过溶胶，凝胶法、表面接枝、偶联或其他手段，接上丙烯酸酯成为无机一有机材料。由于它既含有丙烯酸基团，可参与光聚合，又有无机颗粒，可提高耐磨性、硬度、强度等，因而成为具有特殊性能的活性稀释剂。
低聚物是光固化材料的主体，它的性能基本上决定了固化后材料的主要性能，因而成为又一个研发热点。自由基光固化材料用的低聚物主要是各种类型的丙烯酸树脂，如丙烯酸树脂、聚氯酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂和丙烯酸酯化的丙烯酸树脂等；阳离子光固化材料用的低聚物为含有环氧基或乙烯基醚的树脂，如环氧树脂、乙烯基醚树脂。低聚物的发展方向是低粘度、高活性、多功能以及水性化；粘度低可以减少活性稀释剂用量，适应UV喷涂材料低粘度的要求；活性高可以缩短固化时间，提高生产效率；功能多可使树脂有不同功能，减少小分子添加剂用量，改善固化材料的物理机械性能。目前正在开展超支化低聚物的研究。超支化聚合物有球状分子结构，分子之间不易形成链段缠绕，粘度比相同分子量的线性聚合物低；超支化聚合物终端官能度非常大，端基又具有反应活性，因此反应活性极高，可以引入丙烯酸基团，成为光固化低聚物；还可引入亲水基团，成为水性光固化树脂；引入光引发剂基团，成为大分子光引发剂。中国科技大学和四川大学等高校正在开展此项研究，四川大学将多功能性超支化聚合物用作光致光蚀剂已经实现商品化。
光固化材料的关键组分——光引发剂，对材料的光固化速度起决定性作用，也吸引了业界的目光。中国环氧树脂行业协会专家介绍说，自由基光引发剂从结构上看为芳烷基酮类有机物，在光固化材料涂层固化后，残留的光引发剂或光解产物会向涂层表面迁移，影响涂层外观和性能并使涂层黄变。有的光引发剂易挥发，大多数光引发剂的光解产物有不同程度的异味，影响其在食品和卫生包装材料上的使用。为了克服小分子光引发剂的上述弊病，人们设计了大分子光引发剂或可聚合的光引发剂。目前已经商品化的大分子光引发剂为意大利宁柏迪以KIP150为主的KIP系列和KT系列；北京英力科技发展公司也在开发大分子和可聚合的光引发剂。业界在研究电子给体单体和电子受体单体结合时发现，经UV光照射可直接光引发共聚完成光固化过程，这种无光引发剂的光固化体系已经成为光固化领域中又一热门研究课题。目前已开发了一系列以乙烯基醚单体为电子给体、马来酰亚胺衍生物为电子受体的光固化体系。此外还有UV自固化树脂已开发成功，在UV光照射下不用光引发剂可直接光固化，目前四川大学正在研究此类无光引发剂的光固化体系。
水性光固化材料继承和发展了传统的光固化技术和水性涂料、水性油墨的许多优点，成为上世纪末以来世界各国光固化产业特别关注的热点。水是最廉价易得的原料，不燃不爆、安全易得，对环境无污染，因此用水来替代丙烯酸酯作活性稀释剂是光固化技术的一个重大进步，也是发展方向之一。为此大量的水性光固化低聚物得到开发，主要为水乳型、水分散型和水溶型聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂。美国氰特表面技术公司(原比利时UCB特种表面技术公司)、德国拜耳、巴斯夫、意大利盖斯塔夫等公司都有商品。中国环氧树脂行业协会专家说，水性光引发剂开发正高度引起重视、部分产品实现商品化，如瑞士汽巴精化公司的819DW、意大利宁柏迪公司的HIPEM和英国大湖公司的QTX等。水性光固化材料为水性光固化涂料、水性光固化油墨等，在欧美日等发达国家发展较快且都有商品问世，如电沉积光致抗蚀剂、水性UV纸张上光油、水性UV丝印油墨等；中山大学、北京化工大学也在研发之中；北京英力科技发展公司的水性UV丝印油墨、福建洪泽集团的水性UV上光油等都已完成商品化。(见下页)
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