紫外光固化树脂

分类

按照反应机理分类

按照紫外光固化树脂参加光固化交联过程中的反应机理，可以起把紫外光固化树脂分为自由基型光固化树脂和阳离子型光固化树脂。

自由基紫外光固化树脂都是具有不饱和双键的低聚物，如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基等。按照自由基聚合反应速率快慢排序：丙烯酰氧基>甲基丙烯酰氧基>乙烯基>烯丙基。因此，自由基光固化用的树脂主要是各类丙烯酸树脂、丙烯酸酯化的丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸树脂等。其中应用最多的是环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂和聚酯丙烯酸树脂。

阳离子光固化产品的树脂，具有环氧基团或乙烯基基团，如环氧树脂和乙烯基醚树脂等。

按照合成组分分类

按照紫外光固化树脂合成路径中使用的一些主物质和特殊物质分类。主要分为：

• 环氧丙烯酸酯

• 聚氨酯丙烯酸酯

• 聚酯丙烯酸酯

• 聚醚丙烯酸酯

• 纯丙烯酸酯

• 有机硅低聚物

• 光固化聚丁二烯低聚物

• 有机-无机杂化树脂

表1-1列举了常用紫外光固化树脂的性能。

表1-1 常用紫外光固化树脂的性能

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合成方法

环氧丙烯酸树脂合成

环氧丙烯酸酯基本是通过含有带有环氧基团的树脂，加丙烯酸滴定获得，为了反应速率，会加入一定的催化剂，如三乙胺、四乙基溴化铵、三苯基膦以及多元催化剂等。

聚氨酯丙烯酸树脂合成

聚氨酯丙烯酸树脂主要是通过二异氰酸酯、丙烯酸羟基值和二元醇的三者聚合反应获得，同样在合成过程中会加一些催化剂和阻聚剂等。

生产厂家

紫外光固化树脂商品化比较成功的国外和台湾厂家主要有：

• 美国沙多玛化学公司

• 美国氰特化工有限公司

• 德国拜耳公司基团

• 德国巴斯夫股份公司

• 台湾长兴化学公司

紫外光固化国内厂家也非常多，比如：

• 陕西喜来坞实业公司

• 江苏三木集团

• 中山千叶合成化工厂

• 苏州千辰环保材料有限公司

树脂配方选择

在紫外光固化涂料的调制过程中，由于树脂是主要的成膜物质，所以选择合适的光固化低聚物显得尤为关键，主要要综合考虑下列因素：

粘度

选用低粘度树脂可以减少活性稀释剂的用量，但是同时低粘度树脂往往分子量也偏低，会影响成膜物理性能。

光固化速率

一般来讲，光固化速率快的话可以减少光引发剂的用量，更容易满足涂装的高效要求。

物理力学性能

物理力学性能涉及调制好的UV涂料、UV油墨、UV胶黏剂等产品最终的品质和属性，不同的工业情况下，要求也不同，但是主要可以分为以下几类：

1.硬度：环氧丙烯酸树脂和芳香族聚氨酯一般来说，相对成膜过后硬度会高些；另外官能度高的UV树脂硬度也相应增强。

2.柔韧性：聚氨酯丙烯酸树脂，尤其是脂肪族聚氨酯和聚醚为主链的聚氨酯丙烯酸树脂柔韧性较佳。

3.耐磨性：一般来讲，高官能度的聚氨酯由于交联密度高，均具有较好的耐磨性。

4.拉伸强度：环氧丙烯酸树脂和不饱和聚酯固化后具有较高的拉伸强度。

5.耐冲击性：耐冲击性没一般和树脂的T点（玻璃化温度）相关，越低的耐冲击性较好，另外，柔韧性好的树脂一般也比较耐冲击。

6.耐化学品性：除了聚酯丙烯酸树脂外，大部分主流紫外光固化树脂的耐化学品性能都较好。

7.附着力：一般来讲，收缩率小的紫外光固化树脂附着力较好，另外还有就是针对基材对树脂含有的基团选择是很关键的，比如含有羧基、羟基的对金属附着力较好，有机硅改性的树脂对玻璃附着力较好。

8.耐黄变：脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂，聚醚改性的树脂或者纯聚酯丙烯酸酯耐黄变性较好。

9.润湿性：在紫外光固化油墨或者紫外光固化色漆中会考虑到更多树脂的润湿性，一般脂肪酸改性或者胺改性的聚氨酯丙烯酸树脂有很好的颜料润湿性。