巴斯夫低聚物及光引发剂在光固化涂料中的应用
光固化涂料中的固化催化剂
光固化涂料中的固化催化剂光固化涂料是近年来发展非常迅速的一种新型涂料，其固化过程很特殊，需要通过紫外线或电子束的辐照来达到固化效果。
为了使光固化涂料更加高效、环保、稳定，通常需要添加一些固化催化剂，下面我们就来探讨一下光固化涂料中的固化催化剂。
一、固化催化剂的作用固化催化剂的主要作用是促进光引发剂与单体分子之间的反应，从而使涂层光固化得以顺利发生。
在固化催化剂的作用下，光引发剂可以更快、更充分地分解产生自由基，这些自由基与单体分子发生反应后，会形成交联结构，从而使涂层产生固态。
固化催化剂不仅对光引发剂影响重大，还可以对涂料的性能有所提升和改善。
比如，一些含酚醛结构的固化催化剂可以增加涂料的硬度、附着力、化学抗性和耐磨性，另外还可以提高涂层的表面质量和耐光性。
二、固化催化剂分类目前固化催化剂有很多种，按其化学结构和反应机理，可以分为以下几个类别：1. 亲核性固化催化剂亲核性固化催化剂通常是一些含胺、醇、酸等官能团的化合物，其作用是在光引发剂的引发下，与单体分子中的双键进行加成反应，形成交联结构，从而使固化过程加速。
例如，含叔胺的化合物 Tris-(2-aminoethyl)amine （简称 TETA）就是一种常用的亲核性固化催化剂。
2. 自由基型固化催化剂自由基型固化催化剂是一类较为常用的催化剂，可以促进自由基聚合反应的进行，从而实现涂料的光固化。
这类催化剂的大多数是含有硫醇、酰胺等硫氮羰官能团的化合物，例如 N,N'-二乙氨基甲酰胺（简称 EDMAB）和 ninhydrin 等。
它们通常能够与单体分子中的自由基快速反应，形成交联结构和固化产物。
3. 紫外线吸收型固化催化剂紫外线吸收型固化催化剂是由一些含苯酚、苯醛、苯酮、苯胺等环形化合物构成的，这些物质在紫外线辐照下，能够产生自由基，并与单体分子中的各类自由基反应，形成固化产物。
这类固化催化剂的特点是吸收紫外线波长区域范围广，但通常比较昂贵。
塑料用紫外光固化涂料中光引发剂的应用研究
ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｄ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ，ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｅ ｐ ０ ｘ ｙ — ｍ０ ｄ ｉ “ｅ ｄ ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ，ａ ｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕ ｍ ｐ ａ ｓ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ
［ 收稿 日期 ］ ２ ０ １ ３ — ０ ７ — ２ ３
塑料 的种类 繁 多 ， 不 同塑 料专 用 ｕ Ｖ固 工程师 ， 硕士研究生 ， 毕业于西南科技大学 ， 主要从事高分子材料方面的分析研究工作 。
６ 刘宏 宇 ， 张松 ． 室温 自 干 型有机硅 耐 高温涂料 的研 究［ Ｊ Ｊ ． 有 机硅
材 料 ，２ ０ ０ ９ ， ２ ３ （ ０ ６） ：３ ７ ５ — ３ ７ ８
７ 王军 ， 孙友 军 ， 殷 宪 霞． 有机硅 耐 高温 涂料 的研 制［ Ｊ ］ ． 现 代涂 料
与涂装 ， ２ ０ ０ ７ ， １ ０ （ ０ ９） ：２ ２ — ２ ４
Ｐｒ ｅ ｐａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｈｉ ｇ ｈ Ｔｅ ｍ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ Ｒｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎｔ Ａｌ ｕｍ ｉ ｎｕｍ Ｃｏ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｓ ｆ ｏｒ ｔ ｈｅ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ
第５ １ 卷第 １ ０期
２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
上海涂料
ＳＨＡＮＧＨＡＩ ＣＯＡＴＩ ＮＧＳ
Ｖ０ ｌ ＿ ５ １Ｎｏ ． １ ０
０ｃ ｔ ． ２０１ ３
塑 料 用 紫 外 光 固 化 涂 料 中
光 引 发 剂 的 应 用 研 究
王 雀 ， 高 海 ， 韩 国栋 ， 王 贺 （ １ 。 沈 阳 中科 超硬 磨 具 磨 削研 究所 ， 辽宁沈阳 １ １ ０ １ ７ ９ ； ２ ． 沈 阳隆 达环 保 节 能集 团有 限公 司 ， 辽宁沈阳 １ １ ０ １ ７ ９ ；
紫外光固化涂料用光引发剂的应用研究进展
近 年 来 ，紫 外 光 固 化 技 术 因其 具 有 高 效 性 、适 应 性 、经 济 性 、节 能 性 及 环 境 友 好 性 等 优 势 获 得 快 速 发 展 ，广 泛 应 用 于 木
材 、塑胶 、金属 、纸张 ，甚 至光纤 等各 种 材料 上。进入 ２ １世 纪 ，随着 国民经济 的持续发展 ，我 国紫外 光 固化 涂料产业 也 同 步快速成长 ，年 产量 从 ２ ０ ０ １年 的 １ ５ ２ ４ ５吨增 加 到 ２ ０ １ ２年 的 ５ ５ ３ ６ ７吨 ，翻 了近 ３ 倍 … 。同时 ，我 国已成为 继美 国 、日本后 伞球第 ３大紫外光 固化产品生产地区 Ｊ 。 紫外光周化涂料 体 系主要 由光活 性单 体 、光活 性低 聚物 、
进 行 了讨 论 。
关键 词 ：光引发剂； 紫外光固化涂料； 合成方法
中图分 类号 ：Ｔ Ｑ ６ ３ ０ ． ４ ＋ ９
文 献标 志码 ：Ｂ
文章 编号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ ２ — ０ ０ ２ ６ — ０ ５
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｓ ｔ ａ ｔ ｕｓ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ｐｈ ｏ ｔ ｏ ｉ ｎ ｉ ｔ ｉ ａ ｔ ｏ ｒ ｓ Ｕｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ＵＶ Ｃｕｒ ｉ ｎ ｇ Ｐａ ｉ ｎｔ ｓ
第４ ２卷 第 ２ ２期
２ ０ １ ４年 １ １ 月 Ｖｏ Ｉ Ｊ ４２ Ｎｏ ． ２ ２
Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
ＮＯ Ｖ ． ２ ０１ ４
紫 外 光 固化 涂 料 用 光 引发 剂 的应 用 研 究 进展
夏晓勇 ，陈
常用光引发剂在紫外光固化涂料中的应用研究
中的应 用作 了研 究 。
１ 光 引发 剂
１１ 光 引发剂 的概 念 ．
保 、 能 、 膜 性 能优 异 等优 点 ， 其 远 远 超 过水 性 节 涂 使
涂料 和粉 末 涂料 的发 展速 度 。 虽然 紫 外 光 固化 技 术发 展 较 快 ， 受 施 工性 、 但 应
【 稿 日期 ］ ０ ０ ０ — ８ 收 ２ １— ６ １
体 ） 如 自由基 、 ， 阳离子 、 阴离子 或离 子 自由基 。
光 引发剂 是 紫外 光 固 化涂 料 的重要 组 分 ， 也是 紫 外 光 固化 涂 料 能 否 迅 速 交 联 反 应 固化 的关 键 。其 基
【 作者简介 】 宗萍 ， ， 余 男 化学工程硕士 ， Ｉ 苏卅 明大高分子科 技材料有限公司总工程师。主要从 事光 固化材料合成及 Ｐ ｕ 水性 Ｕ、 Ｖ、
涂 料 的研 制 。
Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｌ ｅ ｓ ｄ Ｏ ｄｏ ｌ ｓ ｏ ｄ Ｌａ ｑｕ ｒｗｉｈ Ｂ ａ ｂｏ ｈ ｒ ｏ ｌ ｃ ｏ ｓ ａ ｃ ｆＳｏ ｖ ｎｔＢａ ｅ ｒｅ ｓＷ ｏ ｃ ｅ ｔ ｍ ｏ Ｃ ａ ｃ ａ Ｆａ ｔ ｒ
Ｙ ＡＮＧ ａ ｇ ｚ ｉ Ｗ ＥＮ Ｈｕ — ｈ ｎ Ｘｉ ｎ — ｈ ， ｏｓ ｅ ｇ
光 固化 涂 料 。 文对 常 用光 引发 剂 在紫 外光 固化 涂 料 本
外 光 固化 涂 料 不 仅 在 木 材 、 胶 、 属 、纸 张 、 革 塑 金 皮
上大量应用 ， 而且还在光纤 、 电子线路板等材料上成
功 使用 。 世纪 以来 ， 本 紫外 光 固化涂 料 在 亚 太地 区 以 ２ ％的速 度 在增 长 ， 别 是我 国近年 的发 展 势头 更 为 ０ 特 迅 猛 。在环 保 型 涂 料 中 ， 紫外 光 固化 涂 料 以高效 、 环
UV固化涂料固化后黄变的探讨
要 ： Ｖ 固化 涂 料 固 化后 会 出 现 黄 变 ， 其 在 白色 或浅 色基 材 上 更 加 明 显 。 针 对 上 述 问 题 ， 章 通 过 测 量 漆 膜 ｕ 尤 文
固 化 后 放 置 不 同 时 间 的 △ 值 ， 析 了几 种 单 体 、 脂 、 引发 剂 、 外 光 吸 收 剂 及 受 阻 胺 光 稳 定 剂 等 对 此 黄 变 的影 响 。 ６ 分 树 光 紫 通过试验可以看出 ， 响 ｕ 影 Ｖ固 化 涂 料 固化 后 黄 变 特 性 的 因素 有 ｕ Ｖ低 聚 体 （ Ｖ树 脂 ） 单 体 、 引 发 剂 及 助 剂 。然 而 ｕ 、 光 Ｕ 固 化 涂 料 固 化 后 的 黄 变 会 随 着 放 置 时 间 的推 移 逐 渐 衰 减 ， 常 ２ 会 趋 于 稳 定 ， 且 可 以通 过 烘 烤 来 加 速颜 色 Ｖ 通 ４ｈ后 并
Ｉｇ ｃ ｒ １ ４，Ｉｇ ｃ ｒ ４、Ｔｉ ｖｎ ０ ｒａ ｕｅ ８ ｒａ ｕ ｅ ７５ ｎｕ ｉ ４ ０、Ｔｉ ｕ ｉ ２３ ＥＦＫＡ 一 ｎ ｖｎ １
３９ ：Ａ Ｆ 消 光 粉 ： ２９Ｂ Ｓ ； 上海 外 电 国 际 贸 易 有 限公 司 ： 酰胺 一聚 聚
乙烯混合蜡浆 ： 公隆物资有限公司 （ 帝司 巴隆） 分 散剂 ： ； 市售 ；
第４ １卷 第 ５期 ２ １ 年 ５月 ０１
涂 料 工 业
Ｐ ＮＴ ＆ ＣＯＡＴＩ ＡＩ ＮＧＳ Ｉ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
Ｖｏ ． Ｎ ． １４１ ｏ５
Ｍ ａ Ｏ１１ ｖ２
Ｕ 固化 涂 料 固 化 后 黄 变 的 探 讨 Ｖ
丁
摘
娜， 金逐 中 （ 巴斯 夫涂料 国际贸 易（ 海 ） 限公 司 ， 海 ２ ０ ３ ） 上 有 上 ０ ２ ３
紫外光固化涂料的发展及应用
时间：2010-02-250前言紫外光(UV)固化涂料第一份专利诞生在1947年，经过半个多世纪的发展，UV固化涂料已经成为较为成熟的技术，特别是随着人们环保意识的提高，生产和研究人员更加注意UV固化涂料的开发和应用。
UV固化涂料是一种绿色环保型涂料，它完全符合“4E”原则，一般UV固化能耗为热固化的1／5，且UV固化涂料含挥发组分较少，污染小，最吸引研究人员和开发商的是UV固化涂料能减少原材料消耗，有利于降低经济成本。
在过去的几年中，UV固化涂料在光纤涂层、CD涂层／DVD粘合剂、信用卡、木材、饮料罐、食品包装、杂志封面、医疗器械和汽车行业中都有着十分迅速的发展。
UV固化涂料拥有巨大的市场潜力，其在整个涂料产品中的比例正在逐年增长。
随着UV固化应用范围的日益扩大，在技术上也有重要突破，UV固化涂料与粉末涂料相结合，发展了UV固化粉末涂料，与水性涂料结合发展了、UV固化水性涂料，这早已成为研究的热点，且技术正处于不断成熟中，具有很大的发展前景。
本文从单体、低聚物、光引发剂及助剂角度，总结了近年来有关UV固化涂料的研究进展，并详细介绍了两种具有巨大发展潜力的应用领域。
1 UV固化涂料的组成UV固化涂料主要由低聚物、单体、光引发剂及助剂组成。
UV固化的主要反应历程是由辐射引起光引发剂分解，生成活性自由基引发单体／低聚物聚合交联。
因此，光引发剂的引发效率对于配方的成本以及光固化速率起着致关重要的作用，同时围绕引发剂问题也产生了不同的固化技术，例如：混杂固化、光暗固化等。
低聚物组成了固化膜交联网状结构的骨架，它是产品物理化学性能的主要决定因素，多官能团单体一方面对于配方起到稀释作用，提高可加工性能，另一方面对于光固体系的聚合速度影响很大。
因此，急待发展的技术包括引发效率高而低价格的光引发剂，无毒或毒性小的单体，低粘度低聚物等等。
1．1单体和低聚物单体和低聚物的主要特征是含有端基双键，它是光固化成膜的物质基础，在光固化成膜物质的研究和改性中，其研究的主要思路是：通过化学手段，将含有双键的单体连接在树脂上，使树脂具有光固化活性。
光固化涂料中的粘着性剂的种类和作用
光固化涂料中的粘着性剂的种类和作用随着科学的不断发展，人们的生活也得到了很大程度上的改善。
其中，化学领域的技术发展极大地推动了社会进步，尤其是在涂料行业中。
光固化涂料是一种新型涂料，采用光固化技术，通过紫外线或者电子束固化成膜，具有干燥快、环保、节能、效果好等特点。
在光固化涂料中，粘着性剂的种类和作用至关重要，下面我们将对其进行探讨。
一、粘着性剂的种类1. 丙烯酸及其共聚物由于丙烯酸及其共聚物的双键含量高，因此自由基引发剂易引发在丙烯酸单体分子上，反应速度快，容易引发交链反应。
丙烯酸及共聚物制成的光固化涂料干燥快，凝固性好，具有优异的粘着力和较高的耐久性。
2. 乙烯-丙烯酸酯共聚物这种化合物具有较强的聚合性、附着力和柔软性，在涂料制造中常用于制备高固形份、高粘度和多功能的透明涂料。
3. 丁基丙烯酸酯共聚物丁基丙烯酸酯共聚物制成的涂料干燥快速，具有良好的附着力，耐久性强，在制作木器涂料、电子产品涂料和印刷涂料时广泛应用。
二、粘着性剂的作用1. 提高涂料的附着力粘着性剂的主要作用之一是增强涂层的附着力。
如加入亲油性粘着性剂，可让涂料涂抹时更能够附着于基材表面，减少脱落现象。
加入亲水性粘着性剂，可增强涂料与基材表面的粘附性，提高附着力。
2. 改善涂料的耐久性粘着性剂的另一个主要作用是改善涂料的耐久性。
通过调整粘着性剂的种类和比例，可以使涂料不受污染、机械摩擦、化学溶剂和紫外线照射等因素侵蚀，从而提升涂料的使用寿命。
3. 调节涂料粘度粘着性剂还可以调节涂料的黏度，使其具有适当的流动性和涂覆性。
如通过加入高分子粘着性剂和稀释剂，可以调节涂料的黏度和稀释性，使其具有适宜的涂刷性和流动性。
总之，粘着性剂的选择和作用是影响光固化涂料质量的关键因素之一。
通过科学的控制和调配，可以使光固化涂料具有最佳的性能和最长的使用寿命，为实现墙面粉刷、木器涂装、电子产品涂装等行业的绿色、环保、高质量发展提供有力的保障。
BASF涂料用色料·树脂和添加剂
脂肪族低粘度型 HA 100, HA 200, HA 300
耐黄变性好 耐候性好
可自乳化 优良的亲水性能 低粘度
应用领域
木器涂料 (溶剂性)
汽车修补涂料 一般工业涂料与防腐涂料 (溶剂性)
水性木器涂料 一般水性工业涂料 高固体含量涂料 水性聚氨酯涂料
特性化学品 为涂料增添价值
丝网印刷 柔版印刷
特性化学品 为涂料增添价值
酰基磷化氰氧化物－－Lucirin
产品名称
Lucirin TPO
Lucirin TPO-L
性能特点
应用领域
在紫外光长波段有优良 特种光引发剂应用于：
的吸收性能
厚涂层 UV 涂料
极低的黄变性
有色 UV 涂料
极低的气味
高韧性 对家庭化学品有优良的抵抗力 良好的抗压粘性
应用领域
单组分水性家具涂料 单组分水性地板涂料
可在 90 之上进行自交联反应
双组份水性聚氨酯涂
可与聚异氰酸酯或氨基树脂进行交 料
联反应
高硬度
良好的抗压粘性
不含 APEO(烷基苯酚乙氧基化物) 水性钢铁防腐涂料
M 40
良好的附着力
具有增塑作用
应用领域
船舶防污涂料 硝基纤维素涂料 ( 作为增塑剂和 附着力促进剂 )
无苯印刷油墨
特性化学品 为涂料增添价值
软性丙烯酸树脂－－Acronal
产品名称
4 F (无溶剂 ) 4L LR 8820 700 L
性能特点
增塑作用 优良的耐皂化性 良好的光稳定性和耐老化性 附着力好 不迁移
应活性 良好的机械性能 优良的附着力 优良的物理固化性能
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巴斯夫
–低聚物及光引发剂在光固化涂料中的应用
严佩瑶
技术服务助理经理
分散体与颜料部
议程
应用
光固化技术介绍
完整的光固化涂料原材料组合-低聚物
-光引发剂
议程
应用
光固化技术介绍
完整的光固化涂料原材料组合-低聚物
-光引发剂
议程
应用
UV固化技术介绍
完整的光固化涂料原材料组合-低聚物
-光引发剂
UV固化技术
干燥与交联的区别
光固化技术电磁光谱
较长的波长，决定有色体系的 深层固化 附着力
中等波长
影响深层固化
短波，决定UV 固化体系的 表层固化
*(1nm =10-9m)
UVC
315nm
380nm
⏹优势
●快速固化●可在室温下固化●低VOC ●低能耗
●原材料选择范围广●节省空间的技术
●漆膜耐化学性及机械性能高●单组分体系（无反应活化期）●高光
⏹缺点
●氧阻聚
●附着力问题，体积收缩●未通过FDA 标准●色漆体系的完全固化●低光泽体系
UV 固化技术优势与缺点
议程
应用
光固化技术介绍
完整的光固化涂料原材料组合-低聚物
-光引发剂
UV 光引发剂Irgacure®, Darocur
颜料及染料
研发
议程
应用
光固化技术介绍
完整的光固化涂料原材料组合-低聚物
-光引发剂
光引发剂
转换光能引发聚合反应
助剂
助剂提高液态或固化了的清漆的性能
单官能度单体
低分子量，将配方稀释至适合应用的粘度
多官能度单体
分子量低至中等，两个或者多个丙烯酸官能团，
与低聚物分子形成交联，做为稀释剂使用
低聚物
分子量较单体高，决定固化后漆膜的基本性能(硬度，光泽，附着力等)
丙烯酸低聚物•环氧丙烯酸酯•聚酯丙烯酸酯•聚氨酯丙烯酸酯•聚醚丙烯酸酯•胺改性聚醚丙烯酸酯•水性UV 乳液•水性UV 分散体丙烯酸单体
三官、两官及单官能度单体
完整的光固化涂料原材料组合巴斯夫UV 固化低聚物与单体
特殊丙烯酸酯
光引发剂
转换光能引发聚合反应
助剂
助剂提高液态或固化了的清漆的性能
单官能度单体
低分子量，将配方稀释至适合应用的粘度
多官能度单体
分子量低至中等，两个或者多个丙烯酸官能团，
与低聚物分子形成交联，做为稀释剂使用
低聚物
分子量较单体高，决定固化后漆膜的基本性能(硬度，光泽，附着力等)
④吸收范围最大吸收光谱与灯的发射光谱交迭，最小吸收光谱与颜料的吸收光谱交迭
光引发剂应用的选择标准(I)
④涂料耐性单体/低聚物有效聚合
④相容性易溶于UV 固化配方中，不与其他原材料相互反应④反应活性在低含量/低UV 剂量下有效固化
④黄变性
清漆中光引发剂无黄变，白漆中对色相无负面影响
④气味引发剂和它的裂解物的气味越低越好光引发剂应用的选择标准(II)
④成本
价格/性能优化
④操作
液态引发剂更容易添加到色漆中④附着力
色漆的有效深层固化
④迁移
引发剂和它的产物无迁移
厚涂膜
第一支工业化的光引发剂
α-羟基酮
单酰基磷氧化物
双酰基磷氧化物
P
O
O Ph
P
O O O
Ph
A ..
B .
C
感光剂,助引阳离子光引发
发剂
O
巴斯夫为您提供
✓完整的光固化涂料原材料
✓丰富的施工及测试设备
✓全面的技术支持
-产品使用初始配方推荐
-根据客户要求进行配方设计
-产品/配方性能测试
谢谢！。