紫外光固化(UV)樹(shù)脂是一種分子量相對(duì)較低的感光性樹(shù)脂,具有可進(jìn)行光固化反應(yīng)的基團(tuán),如各類(lèi)不飽和雙鍵或環(huán)氧基等。
UV樹(shù)脂是光固化產(chǎn)品（UV三防敷形涂料、UV油墨、UV膠粘劑等）的主體組份，其性能基本上決定了固化后材料的主要性能。
光固化涂料或者膠粘劑（光固化體系）用的低聚物是一種相對(duì)分子質(zhì)量較低的感光性樹(shù)脂，具有可以進(jìn)行光固化反應(yīng)的基團(tuán)，如各類(lèi)不飽和雙鍵或環(huán)氧基等。在光固化體系的各組分中，低聚物是主體，它的性能基本上決定了固化后材料的主要性能。因此低聚物的合成和選擇是光固化體系配方設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。
光固化體系分為：自由基光固化體系、陽(yáng)離子光固化體系。
自由基光固化體系用的低聚物都是具有C=C不飽和雙鍵的樹(shù)脂，如丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基等。按照自由基聚合反應(yīng)速率快慢排序：丙烯酰氧基＞甲基丙烯酰氧基＞乙烯基＞烯丙基。因此，自由基光固化用的低聚物主要是各類(lèi)丙烯酸樹(shù)脂，如環(huán)氧丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯丙烯酸樹(shù)脂、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯化的丙烯酸樹(shù)脂或乙烯基樹(shù)脂等。其中應(yīng)用最多的是環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯。
陽(yáng)離子光固化體系用的低聚物，具有環(huán)氧基團(tuán)或乙烯基醚基團(tuán)（CH2=CH-O-），如環(huán)氧樹(shù)脂、乙烯基醚樹(shù)脂。
UV固化樹(shù)脂體系，在紫外光作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成交聯(lián)狀的固化產(chǎn)物。此外，根據(jù)需要在樹(shù)脂體系中還可以加入增塑劑、熱穩(wěn)定劑、流平劑等，由于體系中無(wú)惰性溶劑，因此對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染。以下為三種主要組成部分：
以下為幾種主要的光固化樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)特征和應(yīng)用：聚氨酯丙烯酸酯（簡(jiǎn)稱(chēng)PUA）是一種重要的光固化低聚物。由多異氰酸酯、長(zhǎng)鏈二醇和丙烯酸羥基酯反應(yīng)合成。由于多異氰酸酯和長(zhǎng)鏈二醇有多種結(jié)構(gòu)可選擇，可通過(guò)分子設(shè)計(jì)來(lái)合成特定性能的低聚物，因此是目前牌號(hào)最多的低聚物，應(yīng)用非常廣泛。聚氨酯丙烯酸酯分子中含有氨酯鍵，能在高分子鏈間形成多種氫鍵，因此固化膜具有優(yōu)異的耐磨性和柔韌性，高的斷裂伸長(zhǎng)率，同時(shí)有良好的耐化學(xué)藥品性和耐高、低溫性能，較好的耐沖擊性，對(duì)塑料等基材較好的附著力，總之，PUA具有較佳的綜合性能。PUA的光固化速率相對(duì)較慢，黏度較高，價(jià)格也高，因此只在一些高檔的性能要求高的光固化體系中作主體樹(shù)脂用，特別是雙重固化聚氨酯丙烯酸酯在PCB線路板的防護(hù)三防漆中的應(yīng)用非常重要。聚酯丙烯酸酯（簡(jiǎn)稱(chēng)PEA）也是一種常見(jiàn)的低聚物，由低相對(duì)分子質(zhì)量的聚酯二醇經(jīng)丙烯酸酯化而得。聚酯丙烯酸酯黏度較低，即可作為低聚物，也可以作為活性稀釋劑使用。大多品種氣味低，刺激性低，具有較好的柔韌性和顏料潤(rùn)濕性，適用于色漆和油墨。為了提高光固化速率，可以使用四官能度的聚酯丙烯酸酯；而胺改性的聚酯丙烯酸酯不僅可以減少氧阻聚的影響，提高固化速率，還可以改善附著力，光澤和耐磨性。不飽和聚酯是最早用于光固化材料的低聚物，由二元醇和二元酸加熱縮聚制備而得。其中二元醇有乙二醇、多縮乙二醇、丙二醇、多縮丙二醇、1,4-丁二醇等。二元酸必須有不飽和二元酸或酸酐，如馬來(lái)酸、馬來(lái)酸酐、富馬酸；并配以飽和二元酸如鄰苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐、丁二酸、己二酸等。不飽和聚酯反應(yīng)活性低，光固化速率慢，表干性能差，一般和苯乙烯復(fù)配用于木器漆上。用于三防漆時(shí)一般和其它樹(shù)脂復(fù)配使用。環(huán)氧丙烯酸酯（簡(jiǎn)稱(chēng)EA）是目前應(yīng)用最廣泛、用量最大的光固化低聚物，由環(huán)氧樹(shù)脂和（甲基）丙烯酸酯化而得。按照結(jié)構(gòu)的不同，可以分為雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯、酚醛環(huán)氧丙烯酸酯、環(huán)氧化油丙烯酸酯和改性環(huán)氧丙烯酸酯，其中雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯用量最大。雙酚A環(huán)氧丙烯酸酯在低聚物中是光固化速率最快的一種，固化膜硬度大，光澤高，耐化學(xué)藥品性能優(yōu)異，良好的耐熱性、電性能，因此廣泛應(yīng)用于光固化油墨和各種光固化膠粘劑，作為主體樹(shù)脂使用。缺點(diǎn)是脆性大，耐UV和黃變性差。酚醛環(huán)氧丙烯酸酯為多官能團(tuán)丙烯酸酯，反應(yīng)活性高，剛性大，耐熱性更佳。一般用于光固化阻焊油墨。環(huán)氧化油丙烯酸酯和改性環(huán)氧丙烯酸酯一般和其它樹(shù)脂復(fù)配使用。聚醚丙烯酸酯主要指聚乙二醇和聚丙二醇結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯。聚醚丙烯酸酯的柔韌性和耐黃變性好，但機(jī)械強(qiáng)度、硬度和耐化學(xué)品性差，因此在光固化體系中一般不作為主體樹(shù)脂使用。黏度低，稀釋性好，所以可用作活性稀釋劑。胺改性的聚醚丙烯酸酯不僅具有極低的黏度，而且有較高的反應(yīng)活性和顏料潤(rùn)濕性，可用于色漆和油墨中。純丙烯酸酯低聚物是指丙烯酸酯化的聚丙烯酸酯或乙烯基樹(shù)脂，是通過(guò)帶有官能基的聚丙烯酸酯共聚物和丙烯酸縮水甘油酯或丙烯酸羥基酯反應(yīng)，在側(cè)鏈上接上丙烯酰氧基而制得。丙烯酸酯低聚物具有極好的耐黃變性，良好的柔韌性和耐溶劑性，對(duì)各種不同基材都有較好的附著力，但機(jī)械強(qiáng)度和硬度都很低，耐酸堿性差。因此，純丙烯酸酯低聚物一般不作為主體樹(shù)脂使用，只是為了改善光固化涂料、油墨的某些性能，提高耐黃變性，增進(jìn)對(duì)基材的附著力和涂層間附著力而配合其它樹(shù)脂使用。光固化有機(jī)硅低聚物是以聚硅氧烷中重復(fù)的Si-O鍵為主鏈結(jié)構(gòu)的聚合物，可進(jìn)行聚合交聯(lián)的反應(yīng)基團(tuán)有丙烯酰氧基、乙烯基或環(huán)氧基等，主要為帶有丙烯酰氧基的有機(jī)硅丙烯酸酯低聚物。有機(jī)硅丙烯酸酯是一種具有特殊功能的低聚物，具有較低的表面張力，可用于防粘紙中的離型劑。有機(jī)硅低聚物具有極好的柔韌性、耐低溫性、耐濕熱性、耐候性和電性能，可作為電子線路的涂裝保護(hù)和密封，特別是用作光纖保護(hù)涂料。環(huán)氧樹(shù)脂是用于陽(yáng)離子光固化體系的低聚物，在超強(qiáng)質(zhì)子酸或路易斯酸作用下，容易發(fā)生陽(yáng)離子聚合。陽(yáng)離子光固化用脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂具有低氣味、低毒性、低黏度和低收縮率，柔韌性、耐磨性和透明度好，對(duì)塑料和金屬有優(yōu)異的附著力，主要用于軟硬包裝材料的涂料、電子電氣涂料、膠粘劑和灌封料等。乙烯基醚類(lèi)化合物是另一大類(lèi)用于陽(yáng)離子光固化的低聚物或活性稀釋劑，具有固化速率快、黏度低、毒性低、相容性好等優(yōu)點(diǎn)，可以與脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂配合使用。除以上低聚物外，還有水性UV低聚物、具有自引發(fā)功能的低聚物、光固化聚丁二烯低聚物、UV粉末涂料用低聚物、各種改性雜化低聚物等，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特征具有不同的應(yīng)用。開(kāi)發(fā)新型的、性能更加優(yōu)異的低聚物品種仍然是目前低聚物創(chuàng)新研發(fā)的重要方向。
