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光固化树脂的组成成分――活性稀释剂概述
添加时间:2017.07.23

活性稀释剂是指具有可聚合的反应性官能团,能参与光固化交联反应,并对光固化树脂起溶解、 稀释、调节黏度作用的有机小分子。通常将活性稀释剂称为单体或功能性单体。活性稀释剂可参与光固化反应,因此减少了光固化涂料有机挥发分(VOC)的排放,这赋予了光固化涂系的环保特性。

 

按反应性官能团的种类,活性稀释剂可分为(甲基)丙烯酸酯类、乙烯基类、乙烯基醚类和环氧类等。其中以丙烯酸酯类光固化活性最大,甲基丙烯酸酯类次之。

 

按固化机理,活性稀释剂可分为自由基型和阳离子型两类。自由基型活性稀释剂主要为丙烯酸酯类单体,而阳离子型活性稀释剂为具有乙烯基醚或环氧基的单体。乙烯基醚类单体也可参与自由基光固化,因此可作为两种光固化体系的活性稀释剂。

 

按分子中反应性官能团的多少,活性稀释剂则可分为单官能团活性稀释剂、双官能团活性稀释剂和多官能团活性稀释剂。活性稀释剂含有的可反应性官能团越多,则光固化反应活性越官,光固化速度越快。

 

单官能团活性稀释剂主要有丙烯酸酯类和乙烯基类。丙烯酸酯类活性稀释剂有丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸异辛酯(2-EHA)、丙烯酸异癸酯(IDA)、丙烯酸月桂酯(LA)、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯,以及一些带有环状结构的(甲基)丙烯酸酯,如:乙烯类活性稀释剂有苯乙烯(St)、醋酸乙烯酯(VA)以及N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)等。单官能团活性稀释剂一般相对分子质量小,因而挥发性较大,相应地气味大,毒性大,其使用受到一定限制。

 

双官能团活性稀释剂含有两个可参与光固化反应的活性基团,因此光固化速度比单官能团活性稀释剂快,成膜时交联密度增加,有利于提高固化膜的物理力学性能和耐抗性。因相对分子质量增大,黏度相应增加,但仍保持良好的稀释性,其挥发性较小,气味较低,因此,双官能团活性稀释剂大量应用于光固化涂料中。双官能团活性稀释剂主要有乙二醇类二丙烯酸酯、丙二醇类二丙烯酸酯和其他二醇类二丙烯酸酯。

 

多官能团活性稀释剂含有3个或3个以上的可参与光固化反应的活性基团,光固化速度快,交联密度大,固化膜的硬度高,脆性大,耐抗性优异。由于相对分子质量大,黏度高,稀释效果相对较差;沸点高,挥发性低,收缩率大。因此多官能团活性稀释剂通常主要不是用来降低体系黏度,而是用于针对使用要求调节某些性能,如加快固化速度,增加干膜的硬度,提高其耐刮性等。

 

阳离子光固化体系常采用脂环族环氧树脂,其本身黏度较低,可以不另外加入活性稀释剂而直接使用。但当采用黏度较高的双酚A环氧树脂时,必须加入低相对分子质量的环氧化合物(如苯基缩水甘油醚)作活性稀释剂,另外乙烯基醚也可作为阳离子固化体系的活性稀释剂。