紫外光固化涂料是本世纪60年代开发的一种环保型节能涂料

   紫外光固化涂料是本世纪60年代开发的一种环保型节能涂料，它在受到紫外光照射后，发生光化学反应，从而引起聚合、交联，使液态涂层瞬间变成固态涂层，由于它具有以下众多优点，因此获得迅速的发展［1］    (1)节省能源，耗能约为热固化涂料的1／5～1／10；    (2)无溶剂排放，既安全又不污染环境；    (3)固化速度快(0.1～10s)，生产效率高，适合流水线生产；    (4)可涂装对热敏感的基材；    (5)涂层性能优异，具有良好的耐摩擦性、耐溶剂性及耐沾污性等性能：    紫外光固化涂料的主要组分是棱固化树脂，按照引发体系的不同，可以分为自由基紫外光固化涂料、阳离子紫外光固化涂料和自由基－阳离子混杂光固化涂料。    紫外光固化涂料广泛应用于建筑材料、体育用品、电子通讯、包装材料和汽车部件等不同领域。按其用途可分为纸张上光涂料、光纤涂料、金属涂料、塑料涂料、木器涂料等，涉及到人们生活的各个方面。    2 国内紫外光固化涂料的发展概况    我国在70年代初就开始了对紫外光固化涂料的研究和开发，然而由于原材料及固化设备的限制而发展缓慢。进入90年代以后，随着邮电通讯、计算机、印刷和电子行业的不断发展及人民生活水平的不断提高，对紫外光固化涂料产生了很大的需求，大大推动了我国紫外光固化涂料的发展。1994年，我国耗用各类紫外光固化涂料3100～3300t，1998年耗用量达6200～6400t，平均年增长率超过25%。    经过10多年的努力，我国已初步建立起紫外光固化涂料用的原材料生产基地，产品、品种和质量上都初具规模；同时灯具和固化设备也有了很大发展，为推广应用紫外光固化涂料提供了可靠的保证。本文就紫外光固化涂料的新进展作概括介绍。    2.1 阳离光固化体系［2，3，4］    阳离子光固化体系是70年代末发展起来的。阳离子的光固化反应是以阳离子聚合为基础的，而阳离子聚合通常要求在低温无水条件下进行，条件比自由基聚合苛刻。这种观念妨碍了阳离子光固化体系的发展。    与自由基光固化体系相比，阳离子光固化体系具有以下优点：固化时体积收缩小，所形成的聚合物的附着力更强；不被氧气阻聚，在空气氛围中获得快速而完全的聚合；固化反应不易终止，适用于厚膜和色漆的光固化。    2.1.1 阳离子引发剂    最重要的阳离子引发剂是超强酸的二苯碘鎓盐和三苯硫鎓盐，它们均已有商品出售。这两种鎓盐受光照时以类似的方式产生超强酸(质子酸或路易斯酸)，同时也有自由基生成，其反应表示如下：
    反应式中的X－可为、、、，相应的超强酸的酸性强弱为HBF4＜HPF6＜HAsF6＜HSbF6。随着酸性的增强，其引发阳离子固化的速度也越快。反应式中的R可以是溶剂、单体或齐聚物。    但是二苯碘鎓盐和三苯硫鎓盐的紫外光最大吸收在远紫外区，在近紫外区没有吸收。通常有两种方法改善鎓盐的光谱特性：一是扩大该盐的共轭程度，使其最大吸收向长波方向移动，例如一般的三苯基硫鎓盐具有如下的结构：
此种鎓盐的吸收区可伸展到300～400nm；二是添加增感剂进行增感，经常使用的增感剂是一些自由基光引发剂。增感作用有两种方式，直接电荷转移方式和间接电荷转移方式，分述如下：    (1)直接电荷转移：增感剂PS在光照下形成激发态，然后通过与鎓盐形成激基络合物，发生电荷转移，形成增感剂的阳离子自由基，阳离子自由基夺氢，生成质子。反应中形成的阳离子自由基PS+·和质子均可引发阳离子聚合反应。    (2)间接电荷转移反应：间接电荷转移反应是增感剂首先发生光解得到自由基，自由基与鎓盐发生电荷转移反应，最终形成强酸。    鎓盐与光敏剂之间的作用主要是通过电子转移，这种方式要求的能量低，对长波长的光仍有很高的效率，但是增感过程为双分子反应，当体系粘度很大时，反应速率将受分子扩散的限制，因此效率也会降低。    为此，洪啸吟和Pappsa设计并合成了两种新的鎓盐，并提出了分子内敏化的概念［5］。两种鎓盐结构如下式所示：
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