摘要： 2
1.概述 2
1.1光敏涂料历史 2
2.光敏涂料的主体原料 3
2.1光敏剂 3
2.3反应性稀释剂 4
2.4抗氧阻聚剂 4
3.UV固化涂料分类 5
3.1不饱和聚酯 5
3.2环氧丙烯酸酯 6
3.3聚氨酯丙烯酸酯 7
3.4水性UV固化聚氨酯丙烯酸酯 8
4. 光敏涂料的应用 9
5. 发展前景 10
6.结 语 11
7.参考文献 11
摘要：
光敏涂料,即紫外线光固化涂料,它是由光敏树脂,光敏剂和稀释剂组成的。在制成漆时,还要再加填料和颜料。光敏树脂带有不饱和双键,能进行游离基聚合,在紫外线照射下,吸收一定量的光能,使其分子中的电子被激发产生游离基,在游离基引发下聚合生成有立体结构的高聚物。本文主要介绍了光敏涂料的组成、固化原理、以及近年来的应用研究及发展状况，综述光敏涂料的分类、特性及研究成果，通过介绍光敏涂料在生活生产方面的应用，以及我国近年来的研究情况,形成对生光敏涂料的认识和其重要性的认识。 1.概述
光敏涂料又称紫外光固化涂料。1967年西德巴尼菜公司研制成功，1968年西德拜耳公司开始工业生产不饱和聚酯型光敏涂料。因其具有固化时间短(几秒至几分钟可以固化)，固化温度低，物件受热时间短，不含探发性溶剂(是一种无溶剂涂料)，节省能源(与热固化涂料相比，节省能源达90%以上)，能改善涂膜性能，特别是光泽和外观等优点。美、日、西欧等竞相研究，并很快实现工业化。
目前，光敏涂料可用于金属、木材、塑料、光导纤维、纸加工、装饰材料、皮革、织物的涂饰。在陶瓷方面的应用也正在开发。
1.1光敏涂料历史
最初记载是古代埃及人用薰花草油与沥青的混合物涂在亚麻布上，用太阳光固化做成箱子保护木乃伊。十九世纪初期，人们用不饱和植物油作成油墨来印刷，亦是采用太阳光固化干燥。因而发明了光蚀刻法的印刷术。二十世纪40年代，紫外线固化的涂料出现了，随着人们保护环境的呼声日益高涨，对进一步研究开发紫外线光敏涂料的要求更加强烈。从此世界各国—特别是德、日、美相继发表了许多这方面的专利和成果。世界上最早的关于UV光敏涂料的商业化应用是70年代初期在德国完成的，当时由W . Deninge:和R. L. koeh分别制备了用于人造纤维板的UV光敏体系，这种体系大体上是由不饱和聚酷树脂的预聚物溶解于苯乙烯单体并配以一定比例的体质颜料所组成。它具有相当高的固化干燥速度。将其应用于木器制品的罩光流水生产线中获得了成功。用于涂饰金属表面的UV光敏涂料是70年代由美国人A. D. Loft和D. kester研制完成的。
1.2光固化涂料的固化原理
光固化涂料的固化过程为聚合交联过程，光固化光源照射光固化涂料后,将激发、分解涂料体系中的光引发剂而生成游离基(其中含有活性自由基和活性阳离子): 1活性游离基撞击光
固化涂料中的双键并与之反应形成增长链这一反应继续延伸,使活性稀释剂和齐聚物中的双键段裂开,相互交联成膜。除了上述的正反应外,游离基的碰撞,也同时由激发态恢复到基态,反应的最终结果即固化成膜。
2.光敏涂料的主体原料
光敏涂料的主体原料是聚合树脂(预聚物)、活性稀释剂和光敏剂。制备时先将光敏涂料的主体材料均匀地混合在一起，然后跟据需要，在适当温度下加入着剂、填充剂、触变剂
、流平剂、增粘剂和石蜡等。若要使产品价格低廉，最好选用不饱和聚酯和常用单体。若优先考虑交联速度、固化性能等，最好用丙烯酸酯类作光聚合预聚物和活性稀释剂。
2.1光敏剂
光敏涂料中的光敏剂也称紫外光聚合引发剂。它能够吸收紫外光，产生活性自由基，引发树脂中不饱和双键迅速交联成网状结构而固化成膜。其特点是:①对特定波长具有光敏感;②有良好的热稳定性和贮存稳定性，③易溶解，呈透明状态，不会使树脂着;④对漆膜的耐水性、保性等无不良影响。
性能较好的光敏剂，能在较宽的波长范田内被激发。最常用的光敏剂是安息香及其醚类化合物，如安息香甲醚、安息香异丁醚、戊基对二甲基氨基安息香酸、对二乙基氨基苯乙酮等。据报道，涂料中采用二烷氧基苯乙酮作光敏剂，具有很好的贮存稳定性，采用二苯甲酮，可提高柔韧性。另外，光敏剂对光固化性影响很大，用户应根据不同涂料配方，选择合适的光敏剂，如溴甲基蕙醌可使丙烯酸聚合物在0.07S内固化。
2.2合成树脂
合成树脂是光敏剂涂料的重要组分，它决定涂料的性能如硬度、_柔韧性，以及对各种环境约适应性、耐久性、粘附性等。光敏涂料使用的合成树脂，按其类别可分为不饱和树脂和聚酯类、聚醚类、环氧树脂类、聚氨酯类、丙烯酸酯类等。其中用得最多的为丙烯酸酯类，其固化速率为:丙烯酸基大于甲基丙烯酸基，甲基丙烯酸基大于乙烯基。
近几年，国外在光固化树脂的研究中，多注意对现有品种钓改性，报道较多的是环氧丙烯酸树脂的改性。这是由于环氧丙烯酸酯具有优良的光固化性，而且合成方便，原料易得，价格低廉，易于大规模生产。环氧树脂应用广泛，但在印刷适应性、粘附性、耐热性、贮存稳定性等方面，还不够理想，有待进一步改进。如开发新的合成路线，使原料来源广泛;提高疏水性、耐热性、粘附性和贮存稳定性，以及改进光固化速度和物理性能等。
2.3反应性稀释剂
反应性稀释剂是含有不饱和双键的单体，它既能参与光固化反应，又可降低涂料的粘度，提高涂覆的工艺性。该类单体可采用单官能团或多官能团化合物。为获得理想性能的产物，多使用多官能团单体作交联剂，似提高固化速度和交联密度。
用作反应性稀释剂的单体种类虽然很多，但从单体的活性、稀释效果、与树脂的相容性、挥发性、毒性以及价格和来源等方面考虑，常用沸点180℃以上的丙稀酸类化合物，如2-经乙基丙烯酸甲酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羚甲基甲烷四甲基丙烯酸酯、三乙烯基苯等。
2.4抗氧阻聚剂
氧的阻聚作用是树脂固化中的一大难题。为解决这一问题，早期采用把高沸点石蜡混入涂料中，或在漆膜表面覆盖透明薄膜，也可在光固化设备中通入氮气来隔绝空气，但这些方法都比较麻烦。经研究发现，在树脂合成中引入吸收氧的基团，可把氧的阻聚影响降到最低程度。国外也有人致力于离子型光引发剂的研究，一旦以离子型反应固化，氧的阻聚作用就减少了。据介绍，利用无机酸重氮盐类引发体系的抗氧阻聚的研究也已进行。
据报道，减少氧阻聚的最好办法是提高固化速度，减少氧进入涂膜。提高固化速度可用苯甲酮一米蚩酮光敏剂复合体系，它比常用的苯偶姻乙醚的固化速反快3倍，因而在外界的氧还未来得及扩散到涂膜之前，固化反应就完成了，这样，氧的阻聚作用就很有限了。
国内一些单位为解决氧阻聚问题，研制了含环状缩醛结构的不饱和树脂，如顺丁烯二酸酐、、甘油和甲醛等组成的化合物，可以在空气中固化。另外，在不饱和聚酯中添加含异氰酸基和非转化型的树脂，也能克服氧阻聚的影响。
3.UV固化涂料分类
3.1不饱和聚酯
3.1.1概述
不饱和聚酯是最早用于光固化材料的低聚物，1968年拜耳公司开发的第一代光固化材料就是不饱和聚酯与苯乙烯组成的光固化涂料，用于木器涂装。它的主链上往往含有马来酸或富马酸结构,其中的双键与乙烯基单体共聚形成聚合物网络。不饱和聚酯经紫外光照射后,能形成较坚硬的涂膜。但是苯乙烯有较大的毒性、易挥发、易燃易爆，限制了它的使用。因此，有必要采用分子设计等手段对不饱和聚酯体系进行改性。
3.1.2改性
陈建山，等采用熔融缩聚法制备了光敏不饱和聚酯树脂，研究表明，所制得的树脂具有较高的玻璃化温度54 ℃，可满足紫外光固化粉末涂料的要求。滕菁采用相转移法将丙烯酸双键引入聚酯分子的两端，也合成了具有光敏性的不饱和聚酯。通过研究固化膜的硬度、冲击强度及附着力等性能发现，合成的树脂同样满足光固化粉末涂料的要求。高青雨、李小红等，用环氧树脂与不饱和聚酯反应，形成UP—PEP—UP型嵌段共聚物，并加入活性单体，制成改性感光树脂。研究结果表明，改性后的感光不饱和聚酯树脂的耐碱性大大提高，表面硬度由2 H提高到4 H，固化体积收缩率由7%下降到0.8%，对底材的附着力明显增加，且热失重率降低了6.8%，扩展了它在许多方面的用途。此外，通过选用苯乙烯以外的合适的活性稀释剂，如丙烯酸酯类也可以对不饱和聚酯体系进行改性。
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