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光固化不飽和樹脂的深入研究
2010-12-8 來源:中國聚合物網
關鍵詞:不飽和樹脂 光固化

    光固化樹脂體系中的光引發劑吸收輻射能后形成活性基團,進而引發體系中含不飽和雙鍵或含環氧基團的物質間的化學反應,形成交聯的立體網絡結構的高分子聚合物。它具有無惰性溶劑揮發,固化時間短,可低溫固化等傳統固化技術不可比擬的優點,稱為新一代綠色工藝。高分子材料的光固化技術作為一項節能和環保型技術,已廣泛應用在涂料、油墨、電子封裝、粘合劑、印刷板材、電子工業、微細加工和快速成型等許多領域獲得快速發展和長足進步。其年增長速度高達25%并已形成一個新的產業。紫外光(UV)固化涂料是20世紀60年代開發的一種環保型節能涂料。與傳統的自然干燥或熱固化涂料相比,紫外光固化涂料具有以下優點:固化時間短,速度快,可在數十秒內固化,因而可大大提高勞動生產率,減少廠房占地面積;所用能源為“冷光”一紫外光,不需強制加熱干燥,有利于涂飾木材、紙張、塑料等不宜加熱的材料及混凝土、厚金屬板等熱容量大的材料;無溶劑或含有少量溶劑,揮發物少、減少大氣污染;在相同時間內,用紫外光照射所耗能量約為加熱千燥的1/10;改善涂膜性能,特別是光澤和外觀。
                     
    目前國產的UV固化涂料均為溶劑型,需大量使用活性稀釋劑單體,這將導致涂料的有機揮發組分大幅升高,與國際上日益嚴格的涂料VOC控制法規相違背。光固化涂料在20世紀60年代已正式投入工業應用。感光樹脂在印刷制版和光致抗蝕劑方面已有可喜成果,如Kodak公司合成抗蝕劑KPR的問世西德拜爾公司,對不飽和聚酯樹脂與安息香醚體系的紫外光固化行為進行了研究,并于1968年推出了商品化產品:芬斯吉達爾(UV)100,此為第一代光固化涂料。1970年美國Sun化學公司、Immont公司,研制了丙烯酸系光固化油墨,接著很快開發了丙烯酸系光固化涂料,稱為第2代光固化涂料。不飽和聚酯是第一代UV-光固化涂料中的樹脂。它的主鏈上往往含有馬來酸或富馬酸結構,其中的雙鍵與乙烯基單體共聚形成聚合物網絡。據中國不飽和樹脂網專家介紹,不飽和聚酯經紫外光照射后,能形成較堅硬的涂膜,但柔韌性和附著力不好,一般多用于木漆,用于金屬、塑料、紙張的涂飾則很少;活性稀釋劑常用苯乙烯,沸點低,光固化速度慢。因此,有必要對不飽和聚酯體系進行改性。用于樹脂基復合材料的固化是該技術近年來又一新的發展方向。

    關于不飽和聚酯光敏預聚物的合成。光敏涂料是目前發展迅速的涂料品種之一,具有固化時耗能少而速度快、不污染環境等優點。光敏涂料的性能與光敏預聚物的種類密切相關。以不飽和聚酯為光敏預聚物的涂料是應用最早的光敏涂料品種,以環氧丙烯酸酯為光敏預聚物的涂料是目前應用最廣泛的光敏涂料品種。關于可見光固化樹脂,紫外光固化對光源提出了較高要求,提高了固化成本。其致命弱點是環保安全性不好,厚膜固化性能不佳。為解決這兩個問題,選擇比紫外線透過性能更好更安全的可見光進行固化,一直是國內外研究的熱點。關于光固化UPR復合材料,不飽和類聚酯樹脂作為復合材料的主要基體具有優良的機械性能、電學性能和耐化學腐蝕性能、原料易得,加工工藝簡單、實用價值高,其生產和加工工業發展極為迅速。據中國不飽和樹脂網專家介紹,關于光固化粉末涂料,如今人們對環保的要求越來越高,水性涂料、粉末涂料、高固體分涂料和輻射固化涂料等節能、低污染涂料品種受到普遍關注,成為各大涂料公司的重點研究項目和開發產品。

    另外關于紫外光固化膠衣樹脂,膠衣樹脂是不飽和聚酯樹脂中的一個特殊品種,主要用于在樹脂制品的表面上形成連續的覆蓋薄層,給基體樹脂或層合材料提供保護作用,提高制品的耐候、耐腐蝕、耐熱等性能,并給制品以光亮美麗的外觀。中國不飽和樹脂網專家表示,紫外光固化具有低污染、低能耗、快固化、高生產率等優點。關于光固化膠粘劑,高分子材料的光固化技術具有固化迅速、有利環保、節能、方便等優點,在涂料、油墨、電子封裝、膠粘劑等領域獲得快速發展和長足進步。紫外光(UV)固化涂料是20世紀60年代開發的一種環保型節能涂料,用于樹脂基復合材料的光固化是該技術近年來又一新的發展方向。可見光固化樹脂體系也一直是國內外研究的熱點。應該關注世界各大公司的研發動向,結合國內市場應用需求,不斷開發新產品以滿足日益增長的更廣泛的客戶需求。光固化樹脂體系中的光引發劑吸收輻射能后形成活性基團,進而引發體系中含不飽和雙鍵或含環氧基團的物質間的化學反應,形成交聯的立體網絡結構的高分子聚合物。它具有無惰性溶劑揮發、固化時間短,可低溫固化等傳統固化技術不可比擬的優點,稱為新一代綠色工藝。高分子材料的光固化技術作為一項節能和環保型技術已廣泛應用在涂料、油墨、電子封裝、粘合劑、印刷板材、電子工業、微細加工和快速成型等許多領域獲得快速發展和長足進步

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