2024-04-18
光引发剂是对光敏感的小分子。当光被吸收后,它们会发生光化学裂解,产生活性物质(自由基或布朗斯台德酸或路易斯酸),这些物质会与液体配方中的活性成分相互作用。换句话说,光引发剂吸收光能,将其转化为化学能,进而引发一种称为光聚合(或辐射固化)的化学反应。该反应的最终产物是高度交联的(光)聚合物。
为了使光聚合过程成功,光引发剂的吸收带和用于固化的光源的发射光谱之间必须有几乎完美的重叠。匹配不佳会导致固化效果不佳或根本无法固化。此外,为了确保固化过程尽可能成功,配方中其他物质对光的吸收(或散射)的竞争应最小。
如上所述,光聚合过程可以经历两种不同的机制:自由基或阳离子。由于每个过程中形成的活性物质的性质不同,选择能够诱导正确光聚合的光引发剂也是关键。
自由基光引发剂用于丙烯酸酯或苯乙烯基树脂的光聚合。这可能是最常用的光聚合类型。辐射固化可以使用紫外线或可见光进行,在某些情况下,已经开发了近红外光引发剂。一旦照射停止,光聚合过程就会立即停止。因此,了解获得完全固化的光聚合物所需的曝光时间非常重要。与阳离子光聚合相比,自由基光聚合往往是“更快的固化”。
自由基光聚合的主要缺点是易受氧抑制,这会导致“发粘的表面”。
阳离子光引发剂用于引发环氧树脂的光聚合。与自由基过程一样,固化过程可以用紫外线或可见光进行。与自由基不同,阳离子体系中的光聚合过程即使停止光照仍会继续。阳离子体系不受氧抑制(与自由基体系不同),但缺点是固化所需的时间较长。
总之,选择适合所用树脂基材和灯/光源的光引发剂是获得完美固化光聚合物的关键。
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