光引发剂在紫外固化中的应用
更新时间:2019-06-27 10:05 发布者:

作为主要吸光物质,光引发剂是光聚合体系中的关键组份。光引发剂吸收峰与紫外LED光源主要发射谱带交叠的越多,对光引发剂有效辐射的强化程度就越高。
光引发剂介绍

光引发剂(Photoinitiator)又称光敏剂或光固化剂,是一类能在紫外光区(250-420nm)或可见光区(400-800nm)吸收一定波长的能量,产生自由基、阳离子等,从而引发单体聚合交联固化的化合物。光引发剂主要应用于辐射固化产业中的光固化(UV 固化)技术,对UV体系具体固化速率会产生较大影响,在光固化体系中占有重要地位。光引发剂按其吸收光能后产生的活性中间体主要分为两类,其中自由基型光引发剂应用范围最广。 按吸收辐射类型,又可分为紫外光引发剂和可见光引发剂。

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光引发剂作用
在整个光聚合体系中,光引发剂所占比重虽少,却是不可缺失的重要组份,它的吸收波长、摩尔消光系数以及光反应活性对光引发性能影响明显。此外,光引发剂对体系的固化速度,黄变倾向和成本影响较大。光引发剂分子在吸收光能后,主要在激发三线态通过相关化学作用产生活性种,引发体系聚合,从而形成交联网络结构。

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  光引发剂与紫外LED匹配情况
光引发剂吸收峰与光源主要发射谱带交叠的越多,对光引发剂有效辐射的强化程度就越高,提高油墨固化速率的效果就越好。UV-LED波峰狭窄、辐射能量集中在狭窄的紫外光谱段,因此UV固化也只能集中在紫外光谱中的一个狭窄范围。目前UV-LED固化光源的波长主要包括365nm、375nm、385nm、395nm和405nm,每种波长光源的发射谱带宽度大约为10nm,而目前市场上大多数的光引发剂在300-370nm有较强的吸收,在大于370nm的范围内吸光性能较差,这就导致了UV-LED固化体系中光源的发射光谱与传统光引发剂的吸光光谱不匹配的问题,最终会影响光引发剂的引发效率。
此外,由于UVLED灯功率小尤其是短波UV-LED,输出光强弱,发光效率低,降低了光引发剂对其敏感度,影响光引发剂发光化学反应的量子效率。

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  光引发剂主要企业
目前在国际市场,光引发剂企业基本形成了以巴斯夫、意大利 Lamberti、 IGMResins 等大型跨国企业为主的垄断局面, 随着 Lamberti 被 IGM Resins 兼并,垄断趋势日益增强。
国内企业市场集中度显著提升。一些规模小,技术和设备落后,产品档次低的中小企业会逐渐被淘汰,而部分生产规模大、技术水平高,产品质量好的企业有望加快新产品新技术的研发和品牌培育的步伐。我国主要的生产光引发剂的公司有久日新材、扬帆新材、强力新材、北京英力(被IGM收购)、长沙新宇高科等。据统计2011 年前五大光引发剂供应商占据了市场 77%的份额。

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