Page 84 - 《精细化工》2021年第4期

·718· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

分广泛，如表 1 所示（其中，PGDA 为丙二醇二乙 以及固化效率和能源浪费的问题，但比完全光固化
酸酯）。这两种方式结合在一定程度上减轻了光衰减 耗时更长，并且仍然有部分的能源浪费。

表 1 UV/热双固化的应用
Table 1 Applications of UV/thermal double curing
应用 原料 优点 参考文献
涂料 六官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、15%PGDA 二官 不受光穿透能力的限制，提高了引发效率，并对有色体系 [39]
能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、1-羟基-环乙基-苯基 及阴影区域也达到了很好的固化效果
酮和(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦
胶黏剂 脂环族环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂混合物 得到了最佳配比的胶黏剂。这种胶黏剂克服了以往胶黏剂 [40]
收缩率高，容易开裂等缺点，固化速度十分快，反应完全
3D 打印 — 双光子聚合后进行热固化，样品的转化率增加，强度和刚 [41]
度提高多达 250%和 100%，可以消除工艺参数的影响，并
且不受印刷图案与零件几何形状的影响
注：—代表文献未给出。

3.2 UV/电子束（EB）双固化 空气中的氧发生反应，导致能量降低。随着深度的
电子束（EB）与紫外光聚合同属辐射聚合，通 增加，UV 光的能量沉积在表面以下迅速减少，EB
过电子束照射发生能量转移，使分子被活化产生活 在更深处才开始减少。将 UV 与 EB 结合，既可以
性中心，从而引发单体聚合。电子束聚合中最常见 解决 EB 表面氧气抑制的问题，也可以解决 UV 穿
的为电子束接枝聚合，相比于化学接枝、紫外线接 透深度的问题。陈川红等 [45] 制备了丙烯酸酯薄膜电
枝和化学沉积法，这种方法更加清洁安全，高穿透 容器专用封装胶，无需溶剂，固含量可达 99%。先
性赋予接枝改性聚合物出色的性能 [42-44] 。图 14 分别 通过 UV 预固化再通过 EB 进行深度固化，提高了
显示了 UV（光子）与 EB 的能量与深度的关系。EB 交联度与固化速度，生产效率大大提高。
表面的能量低于略深处，这是由于在表面电子会与

图 14 光子（a）和加速电子（b）能量沉积曲线与深度函数 [46]
Fig. 14 Energy deposition profiles as a function of depth for photons (a) and accelerated electrons (b) [46]

NICOLE 等 [46] 将丙烯酸酯〔丙烯酸丁酯（BA）、 到样品中，然后再使用电子束照射，实现整个样品
2-羟基-3-苯氧丙基丙烯酸酯（HPAPO）〕与光引发 深层的转化。结果表明，引发剂和颜料的含量分别
剂〔2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮（DMPA）〕以及颜 为 0.25%和 5%（以丙烯酸酯的质量为基准）的系统
填料〔炭黑、TiO 2 、黄色聚乙烯（PE）颗粒〕的混 具有最大的转化率。与单独使用 UV 或 EB 相比，
合样品先后暴露在紫外线与电子束下，如图 15 所 克服了光衰减和氧气抑制的缺点，且避免使用氮气
示。在紫外线照射时一部分自由基与氧发生作用， 流降低了成本。
另一部分在表面引发单体聚合，从而阻止氧气扩散