什么是光引发剂?
光引发剂,又称(光敏剂)或(光固化剂)、
这些化合物吸收紫外线(250-420 纳米)或可见光(400-800 纳米)区域中特定波长的光能,产生自由基或阳离子等活性物种,从而引发聚合、交联和固化。它们在光固化系统中起着关键作用,被广泛应用于紫外线粘合剂、紫外线涂料、紫外线油墨和凝胶抛光剂中。
01 行动原则
光引发剂分子吸收光能后,会从基态过渡到激发态,通过单线态或三线态发生化学变化,生成可引发聚合反应的活性片段(如自由基和阳离子)。根据其机理,可将它们分为以下几类:
- 自由基光引发剂 这些物质通过裂解或抽氢反应产生自由基,从而引发自由基聚合。
- 阳离子光引发剂 光解后,它们会产生强质子酸(如布氏酸),从而引发阳离子聚合。
02 分类和典型代表
自由基光引发剂:
(1) 裂解型引发剂
吸收光能后,会发生诺里什 I 反应,键断裂产生自由基:
- 1173 (HMPP): 2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮
- 184 (HCPK): 1-羟基环己基苯基甲酮
907: 2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮
TPO: 2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦
TPO-L: 2,4,6-三甲基苯甲酰苯基膦酸乙酯
659: 2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮
MBF: 苯甲酰甲酸甲酯
(2) 取氢引发剂
通过氢抽取反应产生自由基:
- BP: 二苯甲酮
- MBP: 4-甲基二苯甲酮
(3) 复合启动器
- IHT-PI 910:
2-二甲基氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮
- IHT-PI 4265:501TTP3T TPO + 501TTP3T 1173
- IHT-PI 1000:20% 184 + 80% 1173
- IHT-PI 500:50% 184 + 50% bp
阳离子光引发剂
光解产生的超酸可引发环氧树脂、乙烯基醚和其他材料的聚合:
- 离子盐(如 I-250)
- 锍盐(如 I-160)
- 茂金属盐(如二茂铁积碳六氟磷酸盐)
- 有机硅
03 结构分类摘要
自由基光引发剂:
- 安息香及其衍生物(安息香醚)
- 苄基(苯甲酰基二苯甲酮)
- 烷基苯酮(α-羟基烷基苯酮、α-氨基烷基苯酮)
- 酰基氧化膦(TPO 等)
- 二苯甲酮类
- 硫氧杂蒽酮
阳离子光引发剂
- 葱盐(葱盐、锍盐)
- 金属有机物(二茂铁盐)
- 有机硅
04 应用领域
光引发剂是辐射固化技术的核心成分,广泛应用于以下领域
紫外线涂料:木材、塑料和金属涂料
紫外线油墨 印刷和包装业
紫外线粘合剂: 电子和医疗粘合剂
凝胶抛光剂 紫外线/LED 固化凝胶抛光剂(如 CHROMÉCLAIR 的 不含 HEMA 的凝胶抛光剂) 用于美甲行业,具有快速固化、高光泽和耐磨损的特点
其他光固化材料: 3D 打印、光刻胶等。
05 特点和优势
光固化技术符合 "5E "绿色标准:
- 高效:瞬间治愈
- 启用:适用于各种基底
- 经济实惠: 能耗低,生产效率高
- 节能: 室温反应,无需加热
- 环保: 无挥发性有机化合物排放,污染小