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1、光固化树脂介绍资料01、光固化树脂概述光固化体系的組成成 分功 能低聚物提供涂膜各种物化性能单体稀释低聚物，降低黏度，参与反应，影响涂膜性能光引发剂吸收辐射能引发反应，影响固化速率颜料（或染料）颜色，遮盖力填充剂（消光粉）遮盖力、降低收缩、降低成本、触变性（消旋光性能）不反应的树脂降低收缩率、增进附着、影响涂膜性能助剂各种功能需求（消泡、平坦、分散、滑感、防沉，）02、光固化树脂基本特性l低聚物是光固化产品中比例最大的组分之一；l它和活性稀释剂一起往往占到整个配方重量的90以上；l是光固化配方的基体组成，构成固化产品的基本骨架；l固化后产品的基本性能（包括硬度、柔韧性、附着力、光学性能、耐老化
2、等）主要由低聚物树脂决定；l这些性能当然与光聚合反应程度（转换率）有关；l通过稀释剂及其它添加剂也可以对产品最终性能进行调整;l传统溶剂型涂料使用的树脂分子量一般较高，约为几千至几万；l光固化产品中的树脂低聚物分子量相对较低，大多为几百至几千，分子量过大，粘度太高，不利于调配和施工，涂层性能也不易控制；l光固化产品中的低聚物一般应具有在光照条件下可进一步反应或聚合的基团，例如C=C双键、环氧基团等等。03、光固化树脂结构中的可聚合基团l光固化树脂结构中的可聚合基团：l自由基光固化树脂上的反应性双键可能的类型有：丙烯酸酯基（CH2=CH-COO-）甲基丙烯酸酯基（CH2=C(CH3)-COO-）
3、烯丙基（CH2=CH-CH2-）分子链中C=C双键基团l其中丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯基团最为常见，按自由基聚合反应速率排序，在单体其余部分结构相近条件下，丙烯酸酯聚合反应速率最快，甲基丙烯酸酯次之，两者反应速率可以相差一个数量级。04、光固化树脂分类介绍光固化树脂主要包括：l不饱和聚酯l环氧丙烯酸树脂l聚氨酯丙烯酸树脂l聚酯丙烯酸树脂l聚醚丙烯酸树脂l丙烯酸酯官能化的聚丙烯酸酯树脂等05、主要的光固化树脂类型06、光固化树脂的一般性能比较性能环氧丙烯酸酯聚氨酯丙烯酸酯聚酯丙烯酸酯丙烯酸酯化聚丙烯酸树脂树脂固化前性能黏度较高较高可变较高可稀释性易稀释一般易稀释一般固化速率较快可变（大多较慢）可变（
4、大多较慢）较慢相对成本低较高低较高树脂固化后性能抗张强度较高可变（大多较低）中等较低柔顺性较差较好可变较好耐化学品性能优秀较好较好较好硬度较高可变（一般较低）中等较低抗黄变性能中等至较差可变较差优秀07、官能度对涂膜性能的影响Flexib.React.SolventResist.TensilestrengthShrinkageAdhesionmonoditritetramultiFunction-ality08、Principle property spectrum of standard typeacrylate resins09、不饱和聚酯可以由下列原料酯化而得：二元醇（乙二醇、多缩乙二醇
5、、丙二醇、多缩丙二醇、1,4-丁二醇等）二元羧酸或酸酐（马来酸、马来酸酐、富马酸，以赋予聚酯分子不饱和度第二羧酸（邻苯二甲酸、间苯二甲酸、丁二酸、己二酸、壬二酸及其可能的酸酐等，对固化材料的性能进行调控，苯系二元羧酸可改善固化材料的硬度和附着力等性能，己二酸、壬二酸可增加树脂的柔性）直接使用酸酐和二醇反应可以减少水分的产生量，有利于缩聚，但最好加入酸性催化剂促进酯化。原料纯度、物料配比、分子量和粘度控制。适量的三元醇，如三羟甲基丙烷、甘油等。10、不饱和聚酯反应活性不饱和聚酯中马来酸酯的C=C双键发生均聚的反应活性较低，不能适应光固化快速高效的要求，鉴于马来酸酯结构C=C双键的缺电子特点，可与
6、富电子的单体配合，在活性自由基引发下发生交替共聚，形成交联网络结构。搭配单体：苯乙烯、乙烯基醚11、环氧丙烯酸酯 催化剂、阻聚剂、抗氧剂等。催化剂：叔胺、吡啶衍生物、季铵盐、路易斯酸等 阻聚剂：甲氧基苯酚、受阻酚类加热温度控制：80100，过高？过低？环氧树脂原料结构缺陷和成分复杂性的认识；对产物结构复杂性的认识（丙烯酸酯化异构位置、丙烯酸与羟基的直接酯化）12、环氧丙烯酸树脂基本性能l极高的粘度l容易稀释降粘l固化速度快l硬度高l粘附性强l抗化学侵蚀性好l易黄变，耐老化性差l低成本、广谱树脂13、酚醛环氧丙烯酸酯（甲）酚醛环氧酯是由苯酚（或邻甲苯酚）与甲醛先发生缩聚反应制得线性低聚合度酚醛树
7、脂，再与环氧氯丙烷反应，得相应环氧化物。（甲）酚醛环氧树脂聚合度一般为37。甲酚醛环氧树脂因为苯环上甲基的位阻作用，分子链相对较硬，软化点较酚醛环氧树脂略高。因其粘度较高，或本身在常温下就已为固态，合成反应时大多加入惰性溶剂，便于反应进行。14、改性的环氧丙烯酸酯 基于双酚A环氧 l胺改性环氧丙烯酸酯l磷酸（酯）改性环氧丙烯酸酯 l多元酸酐改性环氧丙烯酸酯 l长链脂肪酸改性环氧丙烯酸酯 l卤代环氧丙烯酸酯 l硅氧烷改性环氧丙烯酸酯 15、聚氨酯丙烯酸酯 聚氨酯丙烯酸酯（polyurethane acrylate,简称PUA）PU Acrylate 聚氨酯丙烯酸酯合成路径路线 A 路线 B二异氰
8、酸酯羟基丙烯酸酯多元醇PUA最终产物多元醇羟基丙烯酸酯16、聚氨酯丙烯酸酯 多异氰酸酯 甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯（又称氢化二苯基甲烷二异氰酸酯，HMDI）、间-二甲苯二异氰酸酯（XDI）、HDI缩二脲及HDI三聚体等。17、长链二醇 用于合成聚氨酯低聚物的长链二醇主要可分为聚醚二醇、聚酯二醇两大类。聚醚二醇包括聚乙二醇、聚丙二醇、环氧乙烷环氧丙烷共聚物、聚（1,4-丁二醇）聚酯二醇：聚醚二醇：18、羟基官能化丙烯酸酯 19、聚氨酯合成路线图芳香族二异氰酸酯反应活性大大高
9、于脂肪族二异氰酸酯，2,4-TDI的对位NCO反应活性是邻位的十余倍，反应选择性高，适合于制备半加成物。二异氰酸酯与醇羟基反应相对速率常数 20、二官至六官能聚氨酯丙烯酸酯三官能聚氨酯丙烯酸酯 3FPUAl用聚醚三元醇、聚酯三元醇 作为原料四官能聚氨酯丙烯酸酯 4FPUA（日本合成化学）l聚醚二元醇+聚醚三元醇 +二异氰酸酯 +HEA （抑制凝胶）六官能聚氨酯丙烯酸酯 6FPUAlPETA +二异氰酸酯21、异氰酸酯半加成物路线22、聚氨酯的微相分离示意图 聚氨酯存在大量的氨酯N-H键，分子间极容易形成氢键，构成了有效的物理交联点，分子中的长链二醇单元提供柔软性，形成软段微相分离，即在聚氨酯本
10、体中存在氨酯键形成的硬段微相区和软段微相区。这种软硬微相分离赋予聚氨酯许多独特的性能，优异的柔韧性、高剪切拉伸强度、良好耐磨性等。聚氨酯的诸多性能由其中大量的分子间氢键决定。23、Toolbox to tune the properties of urethane acrylates24、二醇类别与聚氨酯性能的关系 异氰酸酯类型二醇类别聚氨酯性能脂肪族聚酯二醇良好热稳定性（基于芳基二酸的聚酯二醇）、光稳定性、耐候性；耐碱性较低，易被碱性底材破坏、粘度高；聚酯/聚醚混合二醇低粘度、耐候、固化快、适宜的硬度；部分具有聚醚和聚酯的缺陷；聚醚二醇抗溶剂、耐碱性提高，耐候、固化快、粘度低，原料品质稳定易
11、得；芳香族聚酯二醇耐热稳定，聚合物链相对较硬；聚醚二醇固化快、优秀的颜料润湿性、易泛黄；25、聚酯丙烯酸酯 聚酯丙烯酸酯（Polyester Acrylate,PEA）用作光固化低聚物时，分子量通常不要求很高，从数百至数千即可，因而粘度较前文EA、PUA两类树脂低许多。所用二醇分子量较低，如己二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,4-丁二醇、丙二醇等；二元羧酸（或酐）包括邻苯二甲酸（酐）、己二酸、丁二酸（酐）对苯二甲酸等。26、聚酯反应结构一次性投料反应 多次投料反应 27、聚酯丙烯酸酯性能特点l粘度普遍较低l光固化活性偏低，通过增加官能度弥补l基材润湿性较好l涂层通透性好，光学涂层l容易获得
12、高折光率l颜料润湿分散稳定较优，适合UV油墨配方l原材料成本一般较低，是一类低成本光固化树脂28、聚醚丙烯酸酯 l聚醚二元醇、三元醇l聚乙二醇、聚丙二醇、混合聚醚多元醇l直接酯化反应，脱水，反应不易彻底l聚醚链段之间相互作用较弱l低粘度特性l附着性欠佳l不耐老化l用作配方粘度调节l很少单独用作光固化树脂，与其他光固化树脂搭配，用以调节最终固化涂层性能。29、丙烯酸酯化聚丙烯酸树脂 30、丙烯酸酯化聚丙烯酸树脂性能l共聚单体调节聚合物性能，苯乙烯-硬，丁酯-软l分子量大，粘度高l溶剂释放性佳l促进成膜l对固化涂层起到有机填充作用，提高固化涂层综合性能l良好的户外耐候性l低气味l耐化学腐蚀性好l光
13、固化转化效率偏低（聚合物侧基位阻）l不单独作为光固化树脂，树脂搭配，用作辅助树脂31、自由基光固化其他树脂l光固化植物油l巯基-烯光固化体系l光固化醋酸纤维素l光固化三聚氰胺树脂l聚丁二烯丙烯酸酯l聚硅氧烷丙烯酸酯l氟碳丙烯酸树脂l自感光树脂l超支化聚酯丙烯酸酯l纳米硅溶胶光固化树脂l双固化树脂（光/潮气固化树脂、光/氧气管固化树脂）32、巯-烯光固化树脂体系33、巯-烯光固化树脂体系234、巯-烯光固化树脂体系335、阳离子光固化树脂36、阳离子光固化树脂对阳离子光固化体系，适合的低聚物主要包括：l缩水甘油醚型环氧树脂(芳香族的双酚A型环氧树脂、酚醛环氧树脂等)l脂环族环氧树脂l环氧官能化聚硅氧烷树脂l具有乙烯基醚官能基的树脂等。37、阳离子光固化树脂分子结构38、脂环族环氧树脂39、螺环树脂感谢您的观看指导
