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光敏树脂的原料及其特性
发布时间：
2024-10-29 17:13
光敏树脂，又称光固化树脂，是一种受光线照射后能在较短的时间内迅速发生物理和化学变化，进而交联固化的低聚物。它由树脂单体及预聚体等组成，含有活性官能团，能在紫外光或可见光照射下由光敏剂引发聚合反应，生成不溶的涂膜。
一、光敏树脂的基础原料
光敏树脂主要由聚合物单体与预聚体组成，其中还添加了光引发剂（或称为光敏剂）等辅助成分。这些原料共同决定了光敏树脂的固化速度、力学性能、耐热性和其他关键性能。
1、聚合物单体
聚合物单体是光敏树脂的基本构建单元，它们通过聚合反应形成高分子链。常见的聚合物单体包括丙烯酸酯类、乙烯基类、环氧类等。单体在紫外光照射下，通过光引发剂的作用发生聚合反应，形成长链高分子。这些高分子链相互交织，形成树脂的骨架结构，赋予树脂强度和韧性。
2、预聚体
预聚体是一种低分子量的聚合物，具有一定的反应活性，能够在后续的反应中进一步聚合或交联，形成高分子量的聚合物。预聚体通常具有特定的活性端基或侧基，这些官能团使得预聚体在第二阶段反应时能够与其他成分发生化学反应，在光敏树脂中，预聚体作为主要的成膜物质，能够增加材料的强度和韧性。预聚体的分子量通常在1000-5000之间，其种类和含量对光敏树脂的性能有重要影响。
3、光引发剂
光引发剂是光敏树脂中的关键成分，它吸收光能后形成活性自由基或阳离子，从而引发聚合反应自由基、阳离子等活性物质，从而引发单体聚合、交联和固化。常见的光引发剂包括安息香及其衍生物、苯乙酮衍生物、三芳基硫铃盐类等。光引发剂的选择和用量对光敏树脂的固化速度和固化程度有重要影响。
4、活性稀释剂
活性稀释剂是一种含有反应性基团的低分子量化合物，能够参与聚合反应，成为固化物的一部分。它们能够降低光敏树脂的黏度，提高涂膜的流平性和润湿性。活性稀释剂按其每个分子所含反应性基团的多少，可以分为单官能团活性稀释剂、双官能团活性稀释剂和多官能团活性稀释剂。常见的活性稀释剂包括苯乙烯、丙烯酸丁酯、双官能团的1,6-己二醇二丙烯酸酯等。
二、光敏树脂原料的特性
光敏树脂原料的特性直接影响其固化后的性能，包括力学性能、耐热性、耐化学腐蚀性等。
1、聚合物单体的特性
聚合物单体的种类和结构对光敏树脂的固化速度和固化程度有重要影响。例如，丙烯酸酯类单体具有较高的反应活性，能够在较短的时间内完成固化反应；而环氧类单体则具有更好的耐热性和耐化学腐蚀性。
2、预聚体的特性
预聚体的分子量、官能团种类和含量等都会影响光敏树脂的固化速度和力学性能。一般来说，预聚体的分子量越大，固化后的材料强度越高；官能团种类和含量的增加也会提高材料的强度和韧性。
3、光引发剂的特性
光引发剂的吸收光谱、量子产率和半衰期等特性决定了其引发聚合反应的能力。吸收光谱与光源的匹配程度越高，光引发效率越高；量子产率越高，则每吸收一个光子所能产生的活性自由基或阳离子数量越多；半衰期越长，则光引发剂在光照下的稳定性越好。
4、活性稀释剂的特性
活性稀释剂的种类和含量对光敏树脂的黏度、固化速度和固化程度有重要影响。通过选择合适的活性稀释剂，可以调整光敏树脂的黏度，使其更易于涂覆和流平；同时，活性稀释剂的参与也能提高固化物的交联密度和力学性能。
三、总结
光敏树脂作为一种高性能的材料，在涂料、油墨、3D打印、电子封装等领域中具有广泛的应用前景。随着技术的不断进步和市场的不断扩大，光敏树脂的市场需求将持续增长，将在未来发展中继续发挥重要作用。通过不断优化制备工艺和改性技术，提高产品性能和降低成本，光敏树脂将在更多领域中得到应用和推广。
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