UV固化树脂的发展

UV 固化树脂的发展紫外光固化(UV)树脂是一种分子量相对较低的感光性树脂，具有可进行光固化反应的基团,如各类不饱和双键或环氧基等。它是光固化产品(UV涂料、UV油墨、UV胶粘剂等)的主体组成，它的性能基本上决定了 固化后材料的主要性能。目前国内光固化树脂主要有环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯 丙烯酸树脂、氨基丙烯酸树脂和光成像碱溶性树脂。一、各种光固化树脂的特点和应用2、聚氨酯丙烯酸树脂这也是目前应用广泛，用量大的光固化树脂。 聚氨酯丙烯酸树脂由于具有较佳的综合性能，如固化膜有优异的耐磨性和 柔韧性、良好的耐化学药品性、抗冲击性和电性能、对塑料等基材有较好 的附着力等，因此广泛地用于光固化纸张、木器、塑料和金属涂料和光固 化油墨、光固化胶粘剂。主要品种有芳香族和脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂。3、聚酯丙烯酸树脂也是较常用的光固化树脂。由于树脂具有低气味、 低刺激性、较好的柔韧性和颜料润湿性，常配合环氧丙烯酸树脂和聚氨酯 丙烯酸树脂用于光固化色漆和光固化油墨中。4、氨基丙烯酸树脂由于树脂固化后具有耐热性和耐候性好，良好的 耐化学药品性，硬度高等特点，常配合环氧丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸树 脂用于光固化涂料和油墨中。5、光成像碱溶性树脂是专用于光成像液态 抗蚀油墨和光成像液态阻焊油墨的树脂，含有羧基，可以用碱水显影成像 固化膜有优异的电性能、耐化学药品性和耐热性。主要品种有马来酸酐共 聚物、酸酐改性的环氧丙烯酸树脂。UV固化树脂主要由三个部分组成：(1) 光活性预聚体，分子量一般在100010000 之间，预聚体的合成是光敏 技术的核心技术；(2)活性稀释剂，即带有不饱和双键的简单化合物,最常 用的是丙烯酸酯类化合物，主要对树脂体系起改善综合性能、提高固化速 度、增强流变性等作用；(3)光敏剂；常用的有安息香醚类,二苯甲酮、某 些叠氮化合物等，用量一般不超过5%。其作用是在UV激发下产生自由基， 从而引发不饱和基团的聚合.上述三组分形成UV固化树脂体系，在紫外光 作用下发生化学反应，形成交联状的固化产物。此外,，根据需要在树脂 体系中还可以加入增塑剂、热稳定剂、流平剂等，由于体系中无惰性溶剂， 因此对环境不产生污染。基质树脂是光敏涂料中最重要的成分之一。涂层最终的性能 ，如硬度 柔韧性、耐久性及黏附性等，在很大程度上与树脂有关。目前报道较多的 基质树脂是含双键预聚物。紫外固化的环氧丙烯酸酯是附着力、耐化学性、 强度均较优良且用量较大的光敏预聚物之一，适用于多种类型的光固化涂 料。双酚A环氧丙烯酸酯基质树脂价格低廉、光活性高，但成膜后脆性较 大。光固化树脂应是带有可聚合基团的聚合物，该聚合物是制备光固化树 脂基复合材料的基础。1、不饱和聚酯树脂不饱和聚酯是由不饱和二元酸(或酸酐)与饱和二元酸(或酸酐)相混后 与二元醇反应生成的线型聚酯。用活泼的乙烯基单体与线形树脂中的不饱 和乙烯基单体共聚，可交联固化成体型结构。但该缩聚反应温度高、时间 长，其应用受到一定的限制。2、丙烯酸酯体系第二代光固化齐聚物是丙烯酸酯体系。这类聚合物在一些预聚物的末 端通过丙烯酸酯化引入双键作为交联反应的官能团，反应活性高，品种多。 常用的丙烯酸酯有聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯及三聚氰胺丙烯酸酯等。 迄今为止,国内外对光固化涂料的研制工作大都是针对此类体系进行的,特 别是聚氨酯丙烯酸酯。（1）聚氨酯丙烯酸酯用异氰酸酯改性的丙烯酸酯, 如甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟乙酯,与顺丁烯二酸酐反应后,用 HDI 改性制得聚氨酯丙烯酸酯树脂。该树脂耐磨性好,随分子质量的增大 和分子中含有的光反应性基团的增加,其固化速度加快。聚氨酯丙烯酸酯 反应活性高、固化速率快,具有优异的附着性、柔韧性、抗化学品性、弹 性和耐磨性等，常用于PVC、木地板、木器罩光、印刷油墨以及黏结剂等 高要求的领域聚氨酯丙烯酸酯的缺点是价格相对较高。（2）环氧丙烯酸酯环氧丙烯酸酯是由丙烯酸或甲基丙烯酸与环氧树 脂（主要是双酚A型环氧树脂）反应而得。环氧树脂是一种用途很广的原材 料，其中有多种极性基团和活性很大的环氧基，对表面活性高的材料有很强 的粘接性，且固化时基本上无低分子挥发物产生，胶层体积收缩率小，其性 能优于不饱和聚酯树脂，所得环氧丙烯酸酯既保持了环氧树脂的优良特性， 又具有很强的光活性，广泛用于辐射固化涂料。由于双酚A型环氧树脂的 黏度较高，影响涂料的施工黏度和流变性，因此需对其进行改性。（3）环氧丙烯酸酯的改性多集中于酸或酸酐改性目前的改性方法主 要有:引入柔性长链，克服环氧树脂的脆性;引入不饱和键，提高光固化速率; 增加齐聚体的相对分子质量，减小固化时的收缩率等。