紫外光固化机理
紫外光固化是指波长为200~400 nm的紫外辐射激发光引发剂,产生活性碎片,进而引发光敏树脂发生聚合交联反应,从液态树脂变成固态的过程。按照聚合机理紫外光固化体系可分为自由基聚合体系、阳离子聚合体系。自由基和阳离子聚合机理如下:
(1)自由基聚合
自由基聚合体系通常是由丙烯酸酯基团或甲基丙烯酸酯基团等含C=C双键的树脂组成,利用紫外光引发体系中的C=C双键发生自由基聚合。紫外光引发自由基聚合过程分为三个阶段:链引发、链增长和链终止。首先自由基型光引发剂受紫外光辐射被激发成自由基活性体,该活性体与预聚物和单体中的C=C双键反应,形成增长链。该增长链进一步反应,形成更长的聚合物链,若有多官能度聚合物或单体存在,就会产生交联网络结构。最后,活性体的耦合与歧化反应终止。
(2)阳离子聚合
阳离子型光聚合反应有两种,光引发阳离子C=C双键聚合和光引发阳离子环氧基团开环聚合。前者体系主要由乙烯基不饱和单体组成,典型代表为乙烯基醚,后者体系主要由环氧基单体组成。阳离子聚合过程主要分为两个阶段:链引发和链增长。阳离子光引发剂在紫外光照后产生强的Lewis酸或Bronsted酸,该强酸可以直接引发聚合,也可以与具有活泼氢的物质发生反应产生强质子酸,该质子酸再引发聚合,形成活性体;该活性体继续引发体系的单体聚合,进入链增长阶段;停止光照,阳离子活性体并没有失活,依然能继续进行聚合,这就是所谓的“活性聚合”。
来源:绝缘材料知识点