光引發(fā)劑：光固化技術(shù)的重要驅(qū)動(dòng)力

光引發(fā)劑作為光固化體系的重要組分，通過(guò)光能轉(zhuǎn)化引發(fā)單體聚合反應(yīng)，在涂料、油墨、膠黏劑等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。

2025-05-21 16:23:49上?？普び邢薰?/span>

光引發(fā)劑作為光固化體系的重要組分，通過(guò)光能轉(zhuǎn)化引發(fā)單體聚合反應(yīng)，在涂料、油墨、膠黏劑等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。其高效、環(huán)保的特性，使其成為現(xiàn)代工業(yè)制造中實(shí)現(xiàn)快速固化的關(guān)鍵材料。本文將從技術(shù)原理、分類特性、應(yīng)用場(chǎng)景及發(fā)展趨勢(shì)四個(gè)維度，解析光引發(fā)劑在光固化技術(shù)中的價(jià)值。

光引發(fā)劑ITX

一、技術(shù)原理與機(jī)制

光引發(fā)劑通過(guò)吸收特定波長(zhǎng)的光能（紫外光250-420nm或可見(jiàn)光400-800nm），從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，進(jìn)而分解為活性碎片（自由基、陽(yáng)離子等），引發(fā)單體聚合交聯(lián)。以1173（2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮）為例，其吸收波長(zhǎng)為331nm，在光照下可快速生成兩個(gè)自由基，使液體在幾分之一秒內(nèi)形成固態(tài)薄膜。陽(yáng)離子型光引發(fā)劑如二芳基碘鎓鹽，則通過(guò)光解產(chǎn)生超強(qiáng)質(zhì)子酸，引發(fā)環(huán)氧化合物等陽(yáng)離子聚合。

光引發(fā)劑的光能吸收效率直接影響固化速度。例如，TPO（2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦）的吸收峰為350-400nm，可延伸至420nm，其光固化速度較傳統(tǒng)引發(fā)劑提升30%以上。此外，光敏化技術(shù)通過(guò)能量轉(zhuǎn)移，使原本無(wú)法吸收長(zhǎng)波光能的引發(fā)劑間接躍遷至激發(fā)態(tài)，進(jìn)一步拓展了光引發(fā)劑的應(yīng)用范圍。

二、分類特性與應(yīng)用適配

根據(jù)引發(fā)機(jī)理，光引發(fā)劑可分為自由基型和陽(yáng)離子型兩大類。自由基型光引發(fā)劑應(yīng)用多樣，按作用機(jī)理又分為裂解型和奪氫型。裂解型引發(fā)劑（如907、184）通過(guò)直接分解產(chǎn)生自由基，反應(yīng)速率快，但對(duì)氧氣敏感；奪氫型引發(fā)劑（如BP）需與胺增效劑配合使用，適用于有色體系。

陽(yáng)離子型光引發(fā)劑（如三芳基硫鎓鹽）具有抗氧阻聚、體系收縮低的優(yōu)點(diǎn)，但其熱穩(wěn)定性較差，需與自由基體系互補(bǔ)使用。例如，二芳基碘鎓鹽I-250可同時(shí)引發(fā)陽(yáng)離子和自由基聚合，適用于需要兼顧固化速度和材料性能的場(chǎng)景。

三、多元場(chǎng)景的應(yīng)用實(shí)踐

在涂料領(lǐng)域，光引發(fā)劑使家具木器清漆、地板涂料的固化時(shí)間從傳統(tǒng)方法的數(shù)小時(shí)縮短至數(shù)秒。例如，1173與TPO搭配使用，可使涂料在30秒內(nèi)達(dá)到表干，且具有優(yōu)異的耐黃變性能。在油墨行業(yè)，UV油墨通過(guò)光引發(fā)劑實(shí)現(xiàn)瞬間固化，多應(yīng)用于食品包裝、標(biāo)簽印刷等領(lǐng)域。907與ITX配合使用，可提升有色油墨的固化深度和附著力，滿足高速印刷需求。

在膠黏劑領(lǐng)域，光引發(fā)劑使3C電子元器件的粘接固化效率提升50%以上。例如，TPO-L（低遷移型TPO）適用于食品接觸級(jí)膠黏劑，其殘留量符合GB/T 41764-2022標(biāo)準(zhǔn)要求。在3D打印中，光引發(fā)劑與光敏樹(shù)脂結(jié)合，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的快速成型，打印速度較傳統(tǒng)FDM技術(shù)提升10倍以上。

四、技術(shù)演進(jìn)與未來(lái)趨勢(shì)

隨著環(huán)保法規(guī)的趨嚴(yán)，光引發(fā)劑正朝著低毒性、高遷移率的方向發(fā)展。例如，水性光引發(fā)劑通過(guò)引入銨鹽或磺酸鹽官能團(tuán)，實(shí)現(xiàn)與水的相容性，適用于水性UV涂料。大分子光引發(fā)劑通過(guò)將活性基團(tuán)引入高分子鏈，降低遷移風(fēng)險(xiǎn)，適用于醫(yī)療設(shè)備等高安全性領(lǐng)域。

雙重固化技術(shù)（光固化+熱固化/濕氣固化）的興起，進(jìn)一步拓展了光引發(fā)劑的應(yīng)用邊界。例如，在汽車內(nèi)飾涂層中，光固化與熱固化的結(jié)合可實(shí)現(xiàn)深層固化，避免表面褶皺問(wèn)題。此外，可見(jiàn)光引發(fā)劑（如氟化二苯基鈦茂）的研發(fā)，使固化光源從紫外燈擴(kuò)展至更安全的LED燈，降低能耗和設(shè)備成本。

結(jié)語(yǔ)

光引發(fā)劑作為光固化技術(shù)的重要材料，其性能優(yōu)化直接推動(dòng)著制造業(yè)的效率升級(jí)。從家具涂裝到電子制造，從食品包裝到醫(yī)療設(shè)備，光引發(fā)劑通過(guò)光能轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)材料的快速成型，為綠色制造提供了技術(shù)支撐。隨著納米材料、智能控制等技術(shù)的融合，光引發(fā)劑將在更多的領(lǐng)域中展現(xiàn)其價(jià)值，成為推動(dòng)工業(yè)4.0的重要力量。