1、光 固 化,学生:洪勇波老师:王念贵,1,机理,2,体系组成,3,应用,4,研究进展,5,参考文献,目,录,CONTENTS,机理,定义：在光照作用下,体系瞬间由液态转变 为固态的过程。机理:紫外光照射下,光引发剂吸收光能后, 引发分子内或分子间聚合或交联, 生成 立体网状结构的不溶物。链引发-链增长-链终止,光固化机理,固化机理自由基聚合阳离子聚合,光固化机理,自由基型vs.阳离子型速率氧阻聚水/pH收缩率光依赖性热稳定性,体系组成,低聚物光引发剂活性稀释剂助剂,低聚物,特征：含有碳碳双键或环氧键的树脂 体系主体部分，70wt%以上 决定材料主体性能按感光基团分类低聚物本身带有感光基团感光高
2、分子溶液,低聚物,低聚物本身带有感光基团在低聚物上引入感光基团,如丙烯酸、肉桂酸（-COOH与-OH反应）、马来酸基团、芳香族叠氮化合物（利用苯环上活泼氢）本身带有感光基团的低聚物通常感光性不强，需要加入光敏剂来提高量子效率，或者加入光引发剂来引发反应。,低聚物,感光高分子溶液：没有感光基团的高分子与感光物质混合的溶液。重铬酸盐系芳香族重氮系芳香族叠氮系芳香族硝基系有机卤化物系,低聚物,聚氨酯丙烯酸酯合成甲苯一2，4一二异氰酸酯中含有2个具有强反应活性的NCO基团，易与含羟基的长链二元醇发生反应生成聚氨酯，而且2、4位的-NCO在不同温度下具有不同的反应活性，所以本实验利用不同的反应活性先制备
3、-NCO封端的聚氨酯预聚体，再加入含有双键的丙烯酸羟乙酯与剩余的NCO反应，制备可以光固化的聚氨酯丙烯酸酯。,低聚物,聚氨酯丙烯酸酯合成,光引发剂,特征：经光照能产生活性粒子(自由基或阳离子) 含量少，3-5wt%左右 决定固化速度按产生活性粒子机理分类裂解型夺氢型能量转移型电荷转移型,裂解型,定义:光引发剂吸收光能后共价键断裂生成 活性粒子 。种类:有机卤化物、炭基化合物、有机硫化合物、偶氮化合物、重氮化合物,夺氢型,定义：光引发剂吸收光能后，从预聚体或 活性稀释剂上夺取氢原子而产生活 性粒子 。常见种类：叠氮化合物、二苯甲酮及衍生物,能量转移型,定义：光引发剂在使用时需要加入光敏剂，光敏剂
4、吸收光能后将能量转移给光引发剂而自身的化学性质不变，光引发剂吸收光能后产生活性粒子。机理：光敏剂吸收光能后由基态跃迁到第一激发单线态，进行系间窜跃到激发三线态,然后将能量转移给光引发剂回到基态（非辐射弛豫）,光引发剂跃迁到激发三线态共价键分裂从而产生活性粒子。要求：光敏剂激发三线态能量稍大于光引发剂，才会起到光敏作用。,能量转移型,常见种类：重氮化合物、叠氮化合物一般重氮化合物吸收紫外波长为350-400nm，加入光敏剂后吸收波长为470-630nm，最大吸收波长在600nm处。叠氮化合物常用光敏剂有芳香酮类、芳香硝基化合物、三苯甲烷,电荷转移型,定义：光引发剂在光能的照射下，电子给 体和受体
5、之间发生电荷转移，生成电 子给体-受体络合物或基态复合物，此 时络合物再吸收光能就会解离产生具 有反应活性的粒子 。常见种类：芳香重氮盐、芳基碘鎓盐、硫鎓盐、二茂铁类,电荷转移型,光引发剂,按活性粒子种类分类自由基型阳离子型自由基-阳离子混合型,光引发剂,引发对象自由基型：碳碳双键阳离子型：碳碳双键、环氧烷、乙烯基醚,光引发剂,含量的影响,光引发剂,光强度对引发剂的影响,活性稀释剂,特征： 低分子量,含碳碳双键 含量2040wt% 分散和增韧作用分类单官能团双官能团多官能团,活性稀释性,浓度对粘度的影响,助剂,特征:辅助化学添加剂 含量0.51wt% 改善生产工艺,提高产品性能类型颜料流平剂
6、偶联剂阻燃剂 光稳定剂,应用,Environmental-friendlyEfficientEconomicalEnablingEnergy,应用,涂料照相油墨胶粘剂牙科填料,研究现状,水性光固化体系水性低聚物水性光引发剂水助剂改进: 降低水的使用量提高膜的耐溶剂性能提高附着力,参考文献,杨永吉, 赖明华, 宋宇书等. 光稳定剂应用于水性光固化涂料中最小固化能量影响度的研究J. 中国涂料, 2015, 30(5):39-43.Yang Y, Lee S, Huang Y. Light stabilizers make the UV protection of environmental fri
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