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UV固化體系常用光引發(fā)劑的性能詳解及應用推薦
發(fā)布時間:2015-07-09 09:08:50 點擊瀏覽:次


光引發(fā)劑是紫外光(UV)固化體系中關鍵的組分,它對光固化材料的固化速度和成膜物性的最終實現(xiàn)起著決定性的作用,光引發(fā)劑是一種能吸收紫外輻射能,經過激發(fā)發(fā)生光學變化,生成具有引發(fā)聚合能力的自由基或陽離子的物質。合理的光引發(fā)劑選擇與搭配是完成UV固化涂層設計的重要一步,在本文中,“太亞化工”的技術人員將詳細介紹UV固化中常用的光引發(fā)劑的性能及其作用,以便UV配方師在日常研發(fā)過程中的對此類產品的運用。

因篇幅較長,現(xiàn)將本文內容做以下歸納,以便您快速搜尋到所需了解的產品。

1. TPO 2,4,6(三甲基苯甲?;?/span>) 二苯基氧化膦)

2. TPO-L 2,4,6-三甲基苯甲?;⑺嵋阴ィ?/span>

3. 9072-甲基-1-[4-甲硫基苯基]- 2-嗎啉基-1 -丙酮)

4. ITX2異丙基硫雜蒽酮(2、4異構體混合物)

5. 1841-羥基-環(huán)已基-苯基甲酮)

6. 11732-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮)

7. BDK(安息香雙甲醚)

8. OMBB(鄰苯甲酰苯甲酸甲酯)

9. BP(二苯甲酮)

10. CBP4-氯二苯甲酮)

11. PBZ4-苯基二苯甲酮)以及其他結構修飾的二苯甲酮類引發(fā)劑

12. 369引發(fā)劑(2-苯基芐-2-二甲基胺-1-4-嗎啉芐苯基)丁酮)

13. 819光引發(fā)劑(苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦)

14. 754光引發(fā)劑(苯酰甲酸酯類混合物)

15. 127光引發(fā)劑(2-羥基-1-4-2-羥基-2-甲基丙?;交┢S基)-2-甲基-1-丙酮)

16. 784光引發(fā)劑(雙2,6-二氟-3吡咯苯基二茂鈦)

17. EDB4-二甲氨基-苯甲酸乙酯)


.  TPO 2,4,6(三甲基苯甲?;?/span>) 二苯基氧化膦)

化學分子式

   淡黃色粉末,有效吸收峰值為350-400nm,一直吸收至420nm 左右,是一種高效的自由基(Ⅰ)型光引發(fā)劑,它的吸收峰較偏長,經光照后可生成苯甲酰和磷?;鶅蓚€自由基,都能引發(fā)聚合,因此光固化速度快,它還具有光漂白作用,且具有低揮發(fā),由于其具有很寬的吸收范圍,可廣泛用于各類UV固化涂層。因其優(yōu)秀的吸收性能,使得它特別適用于有色體系和膜層厚的固化領域。同時它在白高鈦白顏料的UV體系中能完全固化,且涂層不黃變,后聚合效應低,無殘留。也可用于透明涂層,對于低氣味要求的產品尤其適合。在丙烯酸酯UV體系,尤其是有色的涂層中,通常需要和胺或丙烯酰胺配合使用,同時和其他光引發(fā)劑復配,以達到體系的徹底固化。本品的使用應根據實際實驗的結果,建議添加量為0.5-4%w/w)。

二.TPO-L 2,4,6-三甲基苯甲?;⑺嵋阴ィ?/span>

化學分子式

淡黃色液體,有效吸收峰值為273,370nm,是一種高效的自由基Ⅰ型液體光引發(fā)劑,固化速度非常快,適宜用于低黃變性、低氣味的配方體系,因其具有較為廣泛的吸收范圍也可用于固化含有的白色顏料的UV體系。為提高表面的固化效果,經常與其它光引發(fā)劑共同使用,例如: 184, 1173以及二苯甲酮等。TPOL的建議使用濃度0.35%(w/w)。9


三.907 2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]- 2-嗎啉基-1-丙酮)

化學分子式:

白色至微黃色結晶粉末,有效吸收峰值231307nm,是一種高效的自由基(Ⅰ)型光引發(fā)劑,其具有極高的吸收性,大多數情況下應用在有色體系深層固化領域,與ITX并用效果極佳,建議添加量為2-6w/w)。


四.ITX2異丙基硫雜蒽酮(2、4異構體混合物)

化學分子式

黃色結晶粉末,有效吸收峰值258,382nm, 高效的自由基(Ⅱ)型光引發(fā)劑, 經激發(fā)三線態(tài)必須與助引發(fā)劑叔胺配合,形成激基復合物發(fā)生電子轉移,得電子形成引發(fā)活性很高的胺烷基自由基和無引發(fā)活性的硫雜蒽酮,從而引發(fā)低聚物和活性稀釋劑進行交聯(lián)。一般與胺增效劑EDB同時使用, 是透明或有色的UV固化體系的高效光引發(fā)劑。它與陰離子光引發(fā)劑一起使用時,還能起到敏化劑作用,在UV有色體系中與907并用效果極佳,建議添加量為0.2-2w/w)。


五.1841-羥基-環(huán)已基-苯基甲酮)

化學分子式:

白色結晶粉末,有效吸收峰值246 nm、278nm,是一種高效、不黃變的自由基(I)型固體光引發(fā)劑,也是UV固化體系最為常用的引發(fā)劑之一。具有良好的非黃變性,其固化后的涂層即使長時間暴露在陽光下,因其光解沒有芐基產生,黃變程度也非常小,因此特別適用于對黃變程度要求高涂料和油墨中。它的光解產物中有苯甲醛和環(huán)己酮,在成膜后有一定的異味。應用在表層固化體系 與TPO配合使用效果佳,建議加量為2-5w/w : j"w& K# B5 J+


六.11732-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮)

化學分子式:

淺黃色液體,有效吸收峰值244nm,是一種高效、低黃變的自由基(I)型液體光引發(fā)劑,是UV固化清漆中最為常用的光引發(fā)劑。液體型產品,非常易于共混,也便于與其他引發(fā)劑進行復配。大多數情況下為應用在表層固化體系,也特別推薦在需要經受長期日曬而且耐黃變的UV固化涂料中,因其在高溫下有一定的揮發(fā)性,應用時注意避免高溫下操作。建議加量為1-4w/w


七.BDK(安息香雙甲醚)

化學分子式:

白色結晶固體,有效吸收峰值205253nm,高效穩(wěn)定的光引發(fā)劑,具有較佳的表里層雙向固化效果,但耐黃變性能較差,主要用在不需耐黃變的UV清漆或UV有色體系中,相對常規(guī)的1173184的引發(fā)劑,它具有更加強的吸收性能,從而能更有效的促進雙鍵的交聯(lián)反應。建議添加量為2-5w/w)。


八.OMBB(鄰苯甲酰苯甲酸甲酯)

化學分子式:

白色結晶粉末,有效吸收峰值204nm、253nm,是一種幾乎無殘留異味的自由基(II)型固體光引發(fā)劑,連同叔胺配合劑進行UV聚合,廣泛應用在紙張和食品包裝的無氣味無毒包裝領域,制取氣味低的固化涂膜,多少情況下與與TPO搭配使用,可提高固化效率. 建議添加量為3-6w/w


九.BP(二苯甲酮)

化學分子式:

白色片狀固體,有效吸收峰值250nm,是一種高效、低價的自由基(II)型固體光引發(fā)劑,提供優(yōu)秀的表層固化效果,經激發(fā)三線態(tài)必須與助引發(fā)劑叔胺配合,才能有效完成UV引發(fā)交聯(lián)。多少情況下與其他引發(fā)劑復配使用,廣泛應用于木器、塑膠等UV薄涂層,提高表層固化性,需要注意的是,BP屬于小分子型的光引發(fā)劑,其光降解物有較為明顯的殘留氣味。建議添加量為1-4w/w


十.CBP4-氯二苯甲酮)

化學分子式

白色結晶粉末,有效吸收峰值254nm,是一種低殘留異味的自由基(II)型固體光引發(fā)劑,單獨使用的引發(fā)效率一般偏低,更多情況下是與其他低氣味引發(fā)劑復配使用,如搭配TPO引發(fā)劑便能有效提高固化效率,可應用在紙張和食品包裝的無氣味低無毒包裝領域。配方添加量根據實際情況酌情處理。


十一.  PBZ4-苯基二苯甲酮)

化學分子式:

淡黃色結晶固體, 有效吸收峰值289nm,是一種高效、低氣味的自由基(II)型固體光引發(fā)劑,在結構修飾的二苯甲酮類低氣味引發(fā)劑中屬于引發(fā)效率相對較高的產品,應用于低氣味UV固化領域。

特別指出的是,市場上常見的結構修飾的二苯甲酮類低氣味引發(fā)劑有:OMBB、CBP、PBZMBP(甲基二苯甲酮)、BMS4-4-甲苯琉基苯基】苯基甲酮、BMBP4-4-苯甲酰基芐氧基甲基】)苯基甲酮、CMBP4-氯甲基二苯甲酮)、HMBP4-羥甲基二苯甲酮)等,從引發(fā)效率的角度來評判,表現(xiàn)最好的是CBPPBZ,其次是MBPCMBP,而BMS的結果是最差。二苯甲酮類引發(fā)劑屬于奪氫型光裂解,分子內有活潑羥基時就容易發(fā)生分子內奪氫反應,影響了分子間奪氫反應,從而易造成了引發(fā)效率降低的結果。

以嗅覺來評價固化后的氣味刺激性,MBP(有一定氣味)>OMBBPBZBMBPCBPCMBPHMBP(幾乎無味)而BMS固化剛結束后的殘留氣味最大,放置一段時間后氣味可消退。最為廉價的BPUV固化體系中應用最早的引發(fā)劑之一,CMBPPBZ的引發(fā)效率高,殘留氣味小,但容易帶來漆膜黃變,可以在不是十分關心黃變度的UV配方中使用。氣味小、黃變小,效率與BP接近的是BMBPCBP,其次是OMBB。因此在配方設計的具體選擇中,可根據側重點和關注點的出發(fā)來做出不同的篩選和搭配。


十二.  369引發(fā)劑(2-苯基芐-2-二甲基胺-1-4-嗎啉芐苯基)丁酮)

化學分子式

淡黃色粉末,有效吸收峰值232nm,323nm,是一種高效、低遷移性的自由基(I)型液體光引發(fā)劑,無鹵素應用體系,高效的引發(fā)活性,低的揮發(fā)性和低氣味性。感光范圍寬,使其有著非常優(yōu)秀的紫外光吸收性能,特別適用于UV有色體系固化,甚至可以在含有紫外吸收劑的的體系中使用,可與適當的共引發(fā)劑如184651、907、ITX復配,用于UV固化油墨和涂料中,配方添加量根據具體實驗測試得出。


十三.  819光引發(fā)劑(苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦)

化學分子式

黃色粉末,有效吸收峰值295nm,370nm,是一種高效、通用型的自由基(I)型光引發(fā)劑,優(yōu)異的吸收性能,使得其在深層固化及不透明的白色或有色UV體系中廣泛使用,很低的添加量便能提供優(yōu)秀的固化效果和抗黃變性能。因其在長波紫外波段有光敏性,可以與紫外線吸收劑配合使用,故此是一種理想的耐候型紫外光固化涂料所需的光引發(fā)劑,光引發(fā)劑的引發(fā)效果很大程度上取決于不同的配方,所以最好的效果和添加量應通過實驗測試得出。


十四.  754光引發(fā)劑(苯酰甲酸酯類混合物)

化學分子式

淺黃色透明液體,有效吸收峰值255nm、325nm,是一種高效、低氣味的自由基(I)型光引發(fā)劑,具有低揮發(fā)性、低氣味和低遷移性等特點,引發(fā)活性與1173相當或略低一點,是低氣味(凈味)UV清漆的首先光引發(fā)劑,另外754是一種苯甲酰甲酸酯,因為R基團的結構關系,該引發(fā)劑與水有一定的相容性,可用于水性光固化體系。光引發(fā)劑的引發(fā)效果很大程度上取決于不同的配方,所以最好的效果和添加量應通過實驗測試得出。


十五.  127光引發(fā)劑(2-羥基-1-4-2-羥基-2-甲基丙酰基苯基)芐基)-2-甲基-1-丙酮)

化學分子式

白色固體,有效吸收峰值259nm,是一種新型高效不黃變的紫外光引發(fā)劑,引發(fā)活性與1173、184相當,對氧氣敏感性較低,表面固化效果好,適用于UV薄涂及UV油墨固化中,提供顯著