輻射固化涂料包括紫外光（UV）輻射固化涂料和電子束（EB）輻射固化涂料兩種基本類型。紫外光輻射固化涂料，也稱UV固化涂料或光固化涂料。

   光固化涂料的優(yōu)點(diǎn)是能量利用率高、適用熱敏基材、無污染、固化速度快、涂膜質(zhì)量高等，且它是環(huán)保型綠色涂料品種。

 

 

   1.光固化涂料組成

   （1）基料光聚合性樹脂（或光活性齊聚物）是光固化涂料的基料。丙烯酸環(huán)氧酯、丙烯酸化聚氨酯、丙烯酸化聚醚、聚丙烯酸酯等含不飽和雙鍵的合成樹脂都可做光固化涂料的基料。廣泛使用的是丙烯酸環(huán)氧酯，其制備工藝如下所述。

   ①料丙烯酸環(huán)氧酯配方（見表7-26）在合成丙烯酸環(huán)氧酯時(shí)，選擇環(huán)氧樹脂：丙烯酸=1：1（mol）；選用對(duì)甲氧基苯酚作阻聚劑，比采用對(duì)苯二酚作阻聚劑時(shí)，得到更淺顏色的產(chǎn)品。

 

 

   ②制備工藝   將環(huán)氧樹脂、丙烯酸、對(duì)甲氧基苯酚（1）和催化劑加入反應(yīng)釜，充分?jǐn)嚢?、測(cè)定混合物的酸值（AV）為228mgKOH/g；

   開始升溫，在（110±2）:下反應(yīng)5h，測(cè)定AV＜5mgKOH/g時(shí)，降溫至80℃，加入混合丙烯酸酯和對(duì)甲氧基苯酚（2），充分?jǐn)嚢?0min后，在溫度＜40℃時(shí)出料。

   最近，為克服用雙酚A環(huán)氧樹脂制備的丙烯酸環(huán)氧酯的脆性、泛黃性，相繼開發(fā)了耐候性、柔性的丙烯酸環(huán)氧酯；具有高活性、彈性光聚合性樹脂（環(huán)氧化聚丁二烯和環(huán)氧化橡膠）。另外，馬來酸酯系列、乙烯醚系列等非丙烯酸酯類光聚合性樹脂，因其黏度低，可制成無溶劑型木器涂料。隨著光固化涂料應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，出現(xiàn)了水溶性齊聚物，如聚乙二醇丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯等，這些光活性齊聚物，在固化前有較大的吸水性，而固化后有較強(qiáng)的抗水性。

   （2）活性稀釋劑光固化涂料中采用的活性稀釋劑，也稱光活性單體或光聚合性單體。應(yīng)用活性稀釋劑的目的是改善涂料施工性，并不降低涂膜使用性，活性稀釋劑是光固化涂料不可缺少的組分。

 

 

   活性稀釋劑可分為單官能團(tuán)、雙官能團(tuán)和多官能團(tuán)。官能團(tuán)愈大，光固化速度愈快。由于光活性單體相對(duì)分子質(zhì)量低，因此具有揮發(fā)性和一定的刺激性。丙烯酸酯比苯乙烯揮發(fā)性低、流平性好、污染性小，易取得好的涂膜外觀。在選擇活性稀釋劑時(shí)，除注意光活性單體結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)考慮到對(duì)光固化反應(yīng)的影響。例如，丙烯酸-2-乙氧基乙酯與2，2-二甲氧基-2-甲基二苯甲酮會(huì)發(fā)生加成反應(yīng)，影響光固化效果?？捎糜诠夤袒w系的光活性單體很多，應(yīng)根據(jù)不同應(yīng)用目的進(jìn)行選擇。

   丙烯酸酯活性稀釋劑的外觀、相對(duì)密度、黏度和閃點(diǎn)等性能見表7-27。

   （3）光引發(fā)劑   光引發(fā)劑也稱光聚合引發(fā)劑。光引發(fā)劑（光敏劑）多數(shù)是能吸收紫外光、產(chǎn)生活性自由基的化合物，該自由基引發(fā)帶有不飽和雙鍵的基料及活性稀釋劑聚合成涂膜。優(yōu)良的光引發(fā)劑對(duì)光敏感，而對(duì)熱穩(wěn)定。

   光引發(fā)劑產(chǎn)生活性自由基或活性陽離子引發(fā)固化反應(yīng)。奪氫型引發(fā)劑利用叔胺類光敏劑構(gòu)成引發(fā)劑/光敏劑復(fù)合引發(fā)體系或陽離子引發(fā)劑，引發(fā)的固化反應(yīng)不受空氣中氧的阻聚影響。光引發(fā)劑的吸收波長(zhǎng)見表7-28。

 

 

   利用脂肪族環(huán)氧化合物CY179、己內(nèi)酯三元醇、三芳基硫誗鹽、二苯酮及丙烯酸環(huán)氧酯配制成自由基-陽離子混雜光固化體系。該體系具有快的固化反應(yīng)速度，形成涂膜的體系收縮率低、耐溶劑性好，應(yīng)用于立體光刻技術(shù)中取得滿意效果。

   將丙烯酸單（雙酚A型）環(huán)氧酯、丙烯酸酯單體、光引發(fā)劑Irgacure184和2-甲基咪唑混合配制成雙重固化體系。該體系經(jīng)UV固化后，再在120℃/30min進(jìn)行熱固化。產(chǎn)物的物理機(jī)械性能明顯提高。由于環(huán)氧固化物體積收縮小及熱固化消除自由基固化時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，因而涂膜具有良好的黏附性能。因此，環(huán)氧樹脂、丙烯酸酯齊聚物、光引發(fā)劑和環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化劑組成的雙重固化體系可以應(yīng)用于電子元器件的封裝和厚涂膜的交聯(lián)固化。

   除表7-28中的光引發(fā)劑外，值得關(guān)注的乙酰磷氧型光引發(fā)劑，其結(jié)構(gòu)為，主要品種有BP、ITX、Ir-gacure184、Irgacure369、Irgacure907和Irgacure651等。乙酰磷氧型光引發(fā)劑優(yōu)點(diǎn)如下所示。

   ①紫外吸收主要在350～400nm，一直延伸至450nm，避開染料吸收區(qū)。

   ②分解速度快，產(chǎn)生自由基量子效率高，光固化速度快。光照引發(fā)劑轉(zhuǎn)化率高，光照后剩余引發(fā)劑幾乎等于零，防止老化過程中高聚物降解。

   ③光解產(chǎn)生兩種自由基，即苯甲酰自由基和磷酰自由基，都可引發(fā)聚合，后者活性更大。

   ④光漂白作用，黃色指數(shù)小，固化深度好，有利厚膜固化。

   ⑤低揮發(fā)性，是UV固化體系的重要性能。

   乙酰磷氧型光引發(fā)劑可用于感光性高分子印刷版、光刻膠、UV固化膠黏劑、光纖涂料、立體光刻、印刷油墨、補(bǔ)牙材料等。最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是UV固化涂料和油墨。使用乙酰磷氧型光引發(fā)劑時(shí)，應(yīng)注意它也存在氧的阻聚問題，可采用復(fù)合光引發(fā)劑。

   （4）助劑光固化涂料在不斷擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域，根據(jù)被涂裝物件的使用需要，往往在光固化涂料中加入適量的助劑。通常，可供選用的助劑有熱阻聚劑、增感劑、著色劑、填充劑、穩(wěn)定劑、流平劑、觸變劑和石蠟等特殊助劑，以滿足應(yīng)用要求。

   另外，光固化油墨、阻焊劑和膠黏劑都與光固化涂料有基本相同的組成。

   ①光固化油墨  目前幾乎所有的印刷方式都采用光固化油墨。它的組成與光固化涂料相同，但對(duì)基料有特殊要求。如印鐵油墨的涂膜應(yīng)有高的表面硬度、耐劃痕性、耐蒸煮性、耐卷邊加工性、耐沖擊性、黏接性等。

   ②光固化阻焊劑   光固化阻焊劑由基料（光活性齊聚物）、活性稀釋劑、光引發(fā)劑、顏、填料、觸變劑、阻聚劑、流平劑、特效助劑等組成。其應(yīng)滿足耐熱性、硬度、黏接性、耐電鍍性、耐藥品性、電絕緣性和阻燃性等技術(shù)要求。

   ③光固化膠黏劑   光固化膠黏劑是一種無污染、快速固化（1～60s）的環(huán)保型膠黏劑，它由基料、活性稀釋劑、光引發(fā)劑、增感劑、添加劑等組成?？捎米鞑Ａе破贰⒐鈱W(xué)透鏡、燈泡、車前照燈、棱鏡、注射針、電子元件、液晶元件等的黏結(jié)。

    2.光固化涂料性能

   （1）光固化涂料配方（見表7-29）。

 

 

   （2）光固化涂膜性能（見表7-30）。