UV引发剂.doc

概概述述photoinitiator 在光固化体系中，包括 UV 胶，UV 涂料，UV 油墨等，接受或吸收外界 能量后本身发生化学变化，分解为 自由基或阳离子，从而引发 聚合反应 凡经光照能产生自由基并进一步引发 聚合的物质统称 光光引引发发剂剂[1]一 些单体经光照后，吸收 光子形成激发态 M*：M+hv→M*；激发了的活性分子 经均裂产生自由基： M*→R·+R′·，进而引发单体聚合，生成 高分子 光光引引发发剂剂[2](photoinitiator)又称光敏剂 (photosensitizer)或光固化剂(photocuring agent)，是一类能在紫外光区 (250～420nm)或可见光区 (400～800nm)吸收一定波长的能量，产生自由基、阳离子等，从而引发单体 聚合交联固化的化合物 辐射固化技术是一项节能环保新技术，紫外光 (UV)和电子束(EB)、红 外光、可见光、激光、化学荧光等辐射光照射固化，完全符合““5 5E E””特点： Efficient(高效)、Enabling(实用)、Economical(经济)、Energy Saving(节能)、Environmental Friendly(环境友好)，因此被誉为 “绿色 技术”。

光引发剂是光固化胶黏剂的重要组分之一，它对固化速率起着决定 性作用光引发剂受紫外光照射后，吸收光的能量，分裂成2 个活性自由 基，引发光敏树脂和活性稀释剂发生连锁聚合，使胶黏剂交联固化，其特点 是快速、环保、节能 编编辑辑本本段段原原理理引发剂分子在紫外光区 (250~400 nm)或可见光区 (400~800 nm)有一定 吸光能力，在直接或间接吸收光能后，引发剂分子从基态跃迁到激发单线态，经系间窜跃至激发三线态；在激发单线态或三线态经历单分子或双分子化学 作用后，产生能够引发单体聚合的活性碎片，这些活性碎片可以是自由基、 阳离子、阴离子等按照引发机理不同，光引发剂可分为自由基聚合光引发 剂与阳离子光引发剂，其中以自由基聚合光引发剂应用最为广泛 编编辑辑本本段段分分类类光引发剂全称 UV 固化光引发剂，目前可分为三类： 1、裂解型引发剂：它通过吸收强 紫外灯光发射的紫外量子，从而引发 聚合交联和接枝反应，使液体几分之一秒内形成固态薄膜，如 1173、184、907、369、1490、1700 等 裂解反应机理 光引发剂分子吸收光能后 ,由基态变成激发态激发态分子发生 Norrish Ⅰ反应 ,羰基和相邻碳原 子间的共价键拉长、 弱化、 断裂 ,生成初级自由基 : X - Y------(X…Y)·→X·+ Y· 上式中 ,生成的 2 个初级自由基可以相同 ,也可以不同。

2、光敏引发剂：通过夺氢反应形成 游离基，如 BP 夺氢反应机理 激发态的光引发剂分子从活性单体、 低分子预聚物等氢原子给予体上 夺取氢原子 ,使其成为活性自由基 ,引发聚合反应 : X------- X· -------- XH·+ R· 式中 ,X 与 RH 可以相同 3、阳离子型引发剂：如 261、NS-1、NS- 2、PBCP、CCP、NCP、BCP、CS-1、CS-2 等，即使在暗处，还持续聚合反应， 同时可通过加热反应，类似自由基 光聚合，光只是分解光引发剂产生引发 质子酸，由质子酸引发单体进行阳离子聚合 包括：型号，名字，结构式，物理性质 自由基光引发剂 1 1 11 17 73 3 2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮 1 18 84 4 1-羟基环己基苯基甲酮 907 2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮 TPO 2,4,6-三甲基苯甲酰基 -二苯基氧化膦 TPO-L 2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯 IHT-PI 910 2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮 659 2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基 )苯基]-1-丙酮 MBF 苯甲酰甲酸甲酯 IHT-PI 4265 50% IHT-PI T TP PO O和 50% IHT-PI 1173 IHT-PI 1000 20% IHT-PI 1 18 84 4 和 80% IHT-PI 1173 IHT-PI 500 50% IHT-PI 184 和 50 % IHT-PI BP 光引发剂[3]按光解机理分为自由基聚合光引发剂和阳离子聚合光引发剂两大类，又以自由基型光引发剂最为广泛。

自由基型光引发剂按产生自由基 的作用机理可分为裂解型光引发剂和夺氢型光引发剂按结构特点光引发剂 可分为以下几类： 1、苯偶姻及衍生物 (安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙 醚、安息香丁醚 ) 2、苯偶酰类(二苯基乙酮、 α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮 ) 3、烷基苯酮类 (α，α-二乙氧基苯乙酮、 α-羟烷基苯酮、 α-胺烷基 苯酮) 4、酰基磷氧化物 (芳酰基膦氧化物、双苯甲酰基苯基氧化膦 ) 5、二苯甲酮类 (二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、米蚩酮 ) 6、硫杂蒽酮类 (硫代丙氧基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮 ) 阳离子型光引发剂也是重要的光引发剂，包括二芳基碘鎓盐、三芳基碘 鎓盐、烷基碘鎓盐、异丙苯茂铁六氟磷酸盐等 特特点点理想的光引发剂应具有以下优点： (1)廉价，合成简单； (2)光引发剂及其光裂解产物应无毒无味； (3)稳定性好，便于长时间储存； (4)光引发剂的吸收光谱须与辐射光源的发射谱带相匹配，且具有较高 的摩尔消光系数； (5)由于大多数光引发剂分子吸收光能后跃迁至激发单线态，经系间窜 跃到激发三线态，因此，引发剂的系间窜跃效率要高； (6)较高的引发效率。

选选用用原原则则★根据预聚体和单体的类型选用活性适当的光引发剂[4] ★具有良好的溶解性和反应活性，用量少，引发效率高 ★要有一定的热稳定性，在 85℃以下不分解，应有长时间的储存稳定 性 ★最好是几种光引发剂复合使用，在不同的波长范围都能引发固化，比 单一光引发剂固化速度快 ★光引发剂与胺促进剂 EDAB 配合使用 ★气味小、无毒害、无环境污染 ★价廉易得，成本较低 光光引引发发剂剂的的发发展展光引发剂[5]的发展方向的重点是混杂型、可见光型、水基型、大分子型等，以及采用双重固化方式，受到锦上添花效果 1、自由基-阳离子混杂光引发剂 自由基研发体系固化速度快，但收缩较大而阳离子光固化时体积收缩 小、粘接力强，固化过程不被氧气阻聚，反应不易终止，“后固化”能力 强，适于厚膜的光固化，但固化速度慢综合二者的优点，将自由基与阳离 子光引发剂配成混杂体系，既可自由基聚合游客发生阳离子聚合，可以扬长 避短，具有协同效应两种以上的光引发剂配伍使用，更能获得令人满意的 效果 2、可见光引发剂 氟化二苯基钛茂 (Irgacure 784)和双(五氟苯基)钛茂具有突出的光引 发活性、储存稳定性和低毒性，其吸收波长已延伸至500nm，在可见光区 有较大的吸收，用于丙烯酸酯的可见光引发聚合固化特别有效。

又因钛茂光 照下的光漂白效应，胶膜变黄指数小 ;且深度固化好，利于厚膜的彻底固化氟化二苯基钛茂光引发剂活性哼，在丙烯酸酯体系中，0.2%用量的光引发 效率比 2%Irgacure651 高 2~6 倍 3、水性光引发剂 (WSP) 在普通光引发剂中引入铵盐或磺酸盐官能团，使之与水相溶，制成水性 光引发剂主要类型为芳酮类，包括二苯酮衍生物、硫杂蒽酮衍生物、烷基 芳酮衍生物、苯偶酰衍生物等 4、大分子光引发剂 将普通的光引发剂引入大分子链上，便成为大分子光引发剂，其与树脂 相容性好，固化后不迁移、不易挥发，减小了气味大分子光引发剂可分为 侧链裂解型、主链裂解型、侧链夺氢型和主链夺氢型4 类，侧链裂解型大 分子光引发剂是目前较为成功的一类 5、双重固化 即是光固化与其他固化方式的结合，相得益彰，优势凸显，具有低温快 速固化性、出色的稳定性，可避免分离未固化，得到力学性能优良和尺寸稳 定的固化物发展光固化与另外固化方式共用的双重固化体系，对于克服光 固化胶黏剂的弱点，卓有成效，扩大了应用范围，提高了竞争能力其他固 化方式热固化、湿气固化、氧化固化、厌氧固化等水溶性丙烯酸树脂 25％～35％ 水 15％～25％ 乙醇 5％～15％ 三乙胺 5％～10％ 颜料 10％～30％ 助剂 1％～3％ 。