紫外光固化树脂类型知多少？
紫外光固化(UV)树脂是一种分子量相对较低的感光性树脂,具有可进行光固化反应的基团,如各类不饱和双键或环氧基等。
UV树脂是光固化产品（UV三防敷形涂料、UV油墨、UV胶粘剂等）的主体组份，其性能基本上决定了固化后材料的主要性能。
概述
光固化涂料或者胶粘剂（光固化体系）用的低聚物是一种相对分子质量较低的感光性树脂，具有可以进行光固化反应的基团，如各类不饱和双键或环氧基等。在光固化体系的各组分中，低聚物是主体，它的性能基本上决定了固化后材料的主要性能。因此低聚物的合成和选择是光固化体系配方设计的重要环节。
分类
光固化体系分为：自由基光固化体系、阳离子光固化体系。
自由基光固化体系用的低聚物都是具有C=C不饱和双键的树脂，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，自由基光固化用的低聚物主要是各类丙烯酸树脂，如环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化的丙烯酸树脂或乙烯基树脂等。其中应用最多的是环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯。
阳离子光固化体系用的低聚物，具有环氧基团或乙烯基醚基团（CH2=CH-O-），如环氧树脂、乙烯基醚树脂。
UV固化树脂的组成
UV固化树脂体系，在紫外光作用下发生化学反应，形成交联状的固化产物。此外，根据需要在树脂体系中还可以加入增塑剂、热稳定剂、流平剂等，由于体系中无惰性溶剂，因此对环境不产生污染。以下为三种主要组成部分：
结构特征及应用
以下为几种主要的光固化树脂的结构特征和应用：
3.1聚氨酯丙烯酸酯
聚氨酯丙烯酸酯（简称PUA）是一种重要的光固化低聚物。由多异氰酸酯、长链二醇和丙烯酸羟基酯反应合成。由于多异氰酸酯和长链二醇有多种结构可选择，可通过分子设计来合成特定性能的低聚物，因此是目前牌号最多的低聚物，应用非常广泛。聚氨酯丙烯酸酯分子中含有氨酯键，能在高分子链间形成多种氢键，因此固化膜具有优异的耐磨性和柔韧性，高的断裂伸长率，同时有良好的耐化学药品性和耐高、低温性能，较好的耐冲击性，对塑料等基材较好的附着力，总之，PUA具有较佳的综合性能。PUA的光固化速率相对较慢，黏度较高，价格也高，因此只在一些高档的性能要求高的光固化体系中作主体树脂用，特别是双重固化聚氨酯丙烯酸酯在PCB线路板的防护三防漆中的应用非常重要。
3.2 聚酯丙烯酸酯
聚酯丙烯酸酯（简称PEA）也是一种常见的低聚物，由低相对分子质量的聚酯二醇经丙烯酸酯化而得。聚酯丙烯酸酯黏度较低，即可作为低聚物，也可以作为活性稀释剂使用。大多品种气味低，刺激性低，具有较好的柔韧性和颜料润湿性，适用于色漆和油墨。为了提高光固化速率，可以使用四官能度的聚酯丙烯酸酯；而胺改性的聚酯丙烯酸酯不仅可以减少氧阻聚的影响，提高固化速率，还可以改善附着力，光泽和耐磨性。
3.3 不饱和聚酯
不饱和聚酯是最早用于光固化材料的低聚物，由二元醇和二元酸加热缩聚制备而得。其中二元醇有乙二醇、多缩乙二醇、丙二醇、多缩丙二醇、1,4-丁二醇等。二元酸必须有不饱和二元酸或酸酐，如马来酸、马来酸酐、富马酸；并配以饱和二元酸如邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、丁二酸、己二酸等。不饱和聚酯反应活性低，光固化速率慢，表干性能差，一般和苯乙烯复配用于木器漆上。用于三防漆时一般和其它树脂复配使用。
3.4 环氧丙烯酸酯
环氧丙烯酸酯（简称EA）是目前应用最广泛、用量最大的光固化低聚物，由环氧树脂和（甲基）丙烯酸酯化而得。按照结构的不同，可以分为双酚A环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、环氧化油丙烯酸酯和改性环氧丙烯酸酯，其中双酚A环氧丙烯酸酯用量最大。双酚A环氧丙烯酸酯在低聚物中是光固化速率最快的一种，固化膜硬度大，光泽高，耐化学药品性能优异，良好的耐热性、电性能，因此广泛应用于光固化油墨和各种光固化胶粘剂，作为主体树脂使用。缺点是脆性大，耐UV和黄变性差。酚醛环氧丙烯酸酯为多官能团丙烯酸酯，反应活性高，刚性大，耐热性更佳。一般用于光固化阻焊油墨。环氧化油丙烯酸酯和改性环氧丙烯酸酯一般和其它树脂复配使用。
3.5 聚醚丙烯酸酯
聚醚丙烯酸酯主要指聚乙二醇和聚丙二醇结构的丙烯酸酯。聚醚丙烯酸酯的柔韧性和耐黄变性好，但机械强度、硬度和耐化学品性差，因此在光固化体系中一般不作为主体树脂使用。黏度低，稀释性好，所以可用作活性稀释剂。胺改性的聚醚丙烯酸酯不仅具有极低的黏度，而且有较高的反应活性和颜料润湿性，可用于色漆和油墨中。
3.6 纯丙烯酸酯
纯丙烯酸酯低聚物是指丙烯酸酯化的聚丙烯酸酯或乙烯基树脂，是通过带有官能基的聚丙烯酸酯共聚物和丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸羟基酯反应，在侧链上接上丙烯酰氧基而制得。丙烯酸酯低聚物具有极好的耐黄变性，良好的柔韧性和耐溶剂性，对各种不同基材都有较好的附着力，但机械强度和硬度都很低，耐酸碱性差。因此，纯丙烯酸酯低聚物一般不作为主体树脂使用，只是为了改善光固化涂料、油墨的某些性能，提高耐黄变性，增进对基材的附着力和涂层间附着力而配合其它树脂使用。
3.7 有机硅低聚物
光固化有机硅低聚物是以聚硅氧烷中重复的Si-O键为主链结构的聚合物，可进行聚合交联的反应基团有丙烯酰氧基、乙烯基或环氧基等，主要为带有丙烯酰氧基的有机硅丙烯酸酯低聚物。有机硅丙烯酸酯是一种具有特殊功能的低聚物，具有较低的表面张力，可用于防粘纸中的离型剂。有机硅低聚物具有极好的柔韧性、耐低温性、耐湿热性、耐候性和电性能，可作为电子线路的涂装保护和密封，特别是用作光纤保护涂料。
3.8 环氧树脂
环氧树脂是用于阳离子光固化体系的低聚物，在超强质子酸或路易斯酸作用下，容易发生阳离子聚合。阳离子光固化用脂环族环氧树脂具有低气味、低毒性、低黏度和低收缩率，柔韧性、耐磨性和透明度好，对塑料和金属有优异的附着力，主要用于软硬包装材料的涂料、电子电气涂料、胶粘剂和灌封料等。乙烯基醚类化合物是另一大类用于阳离子光固化的低聚物或活性稀释剂，具有固化速率快、黏度低、毒性低、相容性好等优点，可以与脂环族环氧树脂配合使用。
除以上低聚物外，还有水性UV低聚物、具有自引发功能的低聚物、光固化聚丁二烯低聚物、UV粉末涂料用低聚物、各种改性杂化低聚物等，根据其结构特征具有不同的应用。开发新型的、性能更加优异的低聚物品种仍然是目前低聚物创新研发的重要方向。
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