光引發劑是一類在光照條件下能夠分解并產生自由基或其他活性物種,從而引發聚合反應的化合物。它們廣泛應用于光固化技術中,如涂料、油墨、粘合劑、復合材料和3D打印等領域。光引發劑根據其化學結構和反應機制可以分為多種類型,包括但不限于:
苯偶姻及其衍生物:這類光引發劑具有良好的光解離性能,適用于紫外光固化體系。常見的有苯偶姻甲醚(BME)、苯偶姻異丁醚(BIBE)等。
二苯甲酮及其衍生物:二苯甲酮(BP)是最早使用的光引發劑之一,通過吸收紫外線能量后生成自由基來引發聚合反應。它的衍生物如2,4,6-三甲基苯甲酮(TMPT)和4-苯基二苯甲酮(PDBP)也常被使用。
α-羥基酮類:這類光引發劑含有α-羥基官能團,能夠在較低的能量下進行光解離,因此適合用于可見光固化的應用。例如,1-羥基環己基苯基甲酮(Irgacure 184)就是一種常用的α-羥基酮型光引發劑。
?;⒀趸铮ˋryl Phosphine Oxides, APOs):這類光引發劑的特點是在較寬的波長范圍內都有較高的吸收效率,并且對氧氣不敏感,適用于深度固化和大面積涂層。典型的代表有2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)和雙(2,4,6-三甲基苯甲?;?苯基氧化膦(BAPO)。
硫雜蒽酮類:硫雜蒽酮(ITX)及其衍生物是一類高效的光引發劑,特別適用于厚膜或深層固化的場合。它們可以在較長的波長下有效工作,減少了對人體皮膚和眼睛的危害。
過氧化物:某些有機過氧化物也可以作為光引發劑使用,不過它們通常需要較高強度的光源才能有效地引發聚合反應。此外,過氧化物還可能帶來一定的安全風險,因此在選擇時應謹慎考慮。
陽離子光引發劑:與自由基型光引發劑不同,陽離子光引發劑通過產生酸性物質來催化環氧樹脂或乙烯基醚的開環聚合。這類光引發劑適用于熱塑性和熱固性樹脂體系,如環氧樹脂、聚氨酯和丙烯酸酯等。
混合型光引發劑:為了改善單一光引發劑的局限性,常常將兩種或更多類型的光引發劑組合使用,以實現更寬泛的光譜響應范圍、更高的固化速度以及更好的固化效果。
選擇合適的光引發劑取決于具體的應用需求,包括所需的固化速度、光源特性、基材類型以及環境條件等因素。同時,考慮到環保要求和健康安全問題,在選擇和使用光引發劑時還需要關注其毒性、揮發性和可降解性等方面的表現。