Page 85 - 《精细化工》2021年第4期

第 4 期 默 圆，等: 深层光固化研究进展 ·719·

图 15 在表面和约 50 μm 处 UV、EB 对含有 5%填料或 1%颜料（以丙烯酸酯质量为基准）体系转化率的影响 [46]
Fig. 15 Conversion rates of 5% filler or 1% pigment (based on the mass of acrylate) system with UV and EB in surface and
50 μm depth [46]

通常两种不同的固化方法所用到的引发剂以 3.3 UV/湿气双固化
及助剂都是不同的，因此能同时在两种方法中都起 湿气固化是利用空气中的水蒸汽与硅氧烷、异
到作用的物质非常具有优势。张金泉等 [47] 通过酸碱 氰酸酯等基团反应进行固化的一种技术，经常用来
双重活化制得了改性的 g-C 3 N 4 ，其既可以作为 UV 制作胶黏剂。加入硅氧烷基团所得到的产品柔韧性
固化的光引发剂也可作为 EB 固化的稳定剂，固化 好但黏结力次于加入异氰酸酯基团的产品，而加入异
效果比未改性的 g-C 3 N 4 最大提高了 10.3 倍。将涂 氰酸酯基团的产品也存在交联密度低的问题。将 UV
料在紫外灯下照射 5 s 再移至 EB 辐照设备中实现 光固化与湿气固化结合得到的产品固化完全，机械
完全固化。电子束辐射设备价格昂贵，并且不管是 性能、储存稳定性好，黏结力强，有很大的应用前景。
紫外线还是电子束都存在安全隐患，操作管理十 硅氧烷和异氰酸酯不同基团的应用实例如表 2 所
分严格，由此看来这种双重固化方式无法大规模 示。由于湿气聚合依靠空气中的水蒸汽，这种方法
应用。 受环境因素影响很大。

表 2 不同反应基团在 UV/湿气双固化中的应用
Table 2 Application of different reaction groups in UV/moisture double curing
湿气固化
原料 优点 参考文献
反应基团
硅氧烷基团 异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、丙烯酸羟乙酯（HEA）、低 得到的胶黏剂不仅具有很强的黏结性能还 [48]
聚物二元醇 有很出色的耐热性、耐化学性
含有甲基丙烯酰氧基的超疏水氟丙基甲基硅氧烷-二甲基 涂覆在基材上可获得坚固而疏水的涂层， [49]
硅氧烷多嵌段共聚物、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 并表现出优异的机械性能和耐磨性
二亚乙基三胺、三乙烯四胺、N-烷基多乙烯多胺、2-十一 提高了固化速度，使传统硅胶固化慢的问 [50]
烷基-1-羧甲基-羟乙基咪唑啉、硅胶 题得到很大改善
异氰酸酯基团 聚酯二元醇、聚己内酯三元醇、二异氰酸酯 所得胶黏剂固化快速、完全，并且具有较 [51]
强的黏结力和良好的润湿性，在强度、韧
性和耐老化方面也表现得十分出色

4 结语与展望 （3）对光固化体系组分的改进。如单体的官能
度、填料的改性、高性能或光漂白引发剂的制备。
精细化工中光固化或光聚合技术的应用非常
广泛，但是由于其光衰减等问题限制了其在深层光 参考文献：
固化中的应用，这是一个亟待解决的问题。因此， [1] HAO B B, LI Y C, XIAO X, et al. A facile photo-polymerization
method for reconfigurable shape memory polymers[J]. Materials
本文综述了目前常用的几种解决方法及未来的发展
Letters, 2019, 254(1): 214-217.
方向： [2] TANG Q Q, CHEN C W, JIANG Y G, et al. Engineering an adhesive
（1）寻找更加高效的上、下转换光致发光粒子， based on photosensitive polymer hydrogels and silver nanoparticles
for wound healing[J]. Journal of Materials Chemistry B, 2020, 8(26):
并最大程度地将光引发剂的吸收波长与其发射波长 5756-5764.
相匹配以达到最优的固化效果。 [3] ANNALISA C, CAROLA E C, MARIAENRICA F, et al.
（2）对于长波长光源尤其是红外光，开发高效 Photocurable resin/nanocellulose composite coatings for wood
protection[J]. Progress in Organic Coatings, 2017, 106: 128-136.
的光引发剂是亟待解决的问题，并且针对固化速度 [4] LIU C H, LI T C, ZHANG J H, et al. Preparation and properties of
慢这一问题也需进一步改善。 phosphorous-nitrogen containing UV-curable polymeric coatings