Page 78 - 《精细化工》2021年第4期

第 38 卷第 4 期 精 细 化 工 Vol.38, No.4
202 1 年 4 月 FINE CHEMICALS Apr. 2021

综论
深层光固化研究进展

*
默 圆，鲁 沁，柯 杰，于 恒，叶代勇
（华南理工大学 化学与化工学院，广东 广州 510000）

摘要：光固化体系深层区域无法受到光的辐射，常常造成转化率低的问题。该文综述了目前常用的几种解决方
法，包括常规的增加单体官能度、加入交联剂以及改进光引发剂体系，还介绍了新颖的上/下转换发光、可见光
/红外光固化、双光子固化方法。概述总结了每种方法的优缺点，旨在为今后的研究提供方向。
关键词：光聚合；光致发光；光固化；固化深度；树脂
中图分类号：O644.1 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 04-0712-10

Research progress in deep photocuring

*
MO Yuan, LU Qin, KE Jie, YU Heng, YE Daiyong
（College of Chemistry and Chemical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510000,
Guangdong, China）

Abstract: The deep area of photocuring system can't be radiated by light, which usually results in low
conversion rate. Several commonly used methods to solve the problem are described, including
conventionally increasing monomer function, adding crosslinking agents, and improving photoinitiator
system. In addition, some new methods such as up/down-conversion luminescence, visible/infrared
photocuring and two-photon curing are introduced. The advantages and disadvantages of each method are
summarized to provide direction for future scientific research.
Key words: photopolymerization; photoluminescence; photocuring; curing depth; resin

自 1968 年德国拜耳公司推出光固化木器涂料
以来，越来越多的学者倾向于光固化方面的研究。
光固化凭借其节约能源、环保、高效率等优点，在
[1]
[2]
油墨 、黏合剂 、涂料 [3-4] 、牙科修复 [5-8] 、3D/4D
打印 [9-10] 、管道修复 [11-12] 等方面备受关注。
光固化材料的组成包括成膜物、颜料和填料、

溶剂和助剂。其中，颜料和填料不仅能够赋予涂料
丰富的色彩，起到遮盖的作用，还能增加涂料的附 图 1 厚膜光固化光线穿透深度示意图
Fig. 1 Schematic diagram of light penetration depth in
着力、强度，改善流变性和耐候性，降低成本，是 thick films
光固化技术中不可或缺的一部分 [13-14] 。但是由于颜
料和填料的加入对紫外光产生严重地阻挡和反射， 1 不同激发波长下的光固化
使得光线难以到达涂层内部，如图 1 所示。因此光
固化在涂膜深层固化和色漆中难以应用 [15-16] 。本文 1.1 紫外光-下转换发光粒子
介绍了利用不同波长激发光源、改变固化体系组分 光致发光是指某些物质受到外部光源照射时，
和复合光固化技术的光固化方法，详细说明了每种 由于电子跃迁、能量传递等一系列活动而发出不同
方法解决此问题的原理以及优缺点，为今后的研究 波长的光，主要组分为稀土金属化合物和半导体材
提供了方向。 料。常用于发光二极管、太阳能电池、发光涂料和

收稿日期：2020-08-25; 定用日期：2020-11-11; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200795
作者简介：默 圆（1996—），女，硕士生。联系人：叶代勇（1972—），男，副教授，E-mail：cedyye@scut.edu.cn。