根據(jù)2023年12月27日修訂發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本)》，國家發(fā)展改革委鼓勵(lì)發(fā)展低VOCs含量產(chǎn)品，淘汰和限制使用高VOCs含量的溶劑型膠粘劑、涂料等產(chǎn)品，其中輻射固化和水性化，是發(fā)展低 VOCs 材料的兩大主流趨勢(shì)。
輻射固化具有固化速度快，工藝簡單，綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，在涂料、膠粘劑、3D 打印等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。輻射固化技術(shù)大體分為 UV 自由基、UV 陽離子、以及自由基/陽離子混合固化體系，為下游提供更多不同性能的解決方案。
UV陽離子 vs UV自由基
固化性能對(duì)比UV陽離子
輻射固化體系目前大部分仍然是丙烯酸酯體系。不僅固化收縮率大，還會(huì)導(dǎo)致固化過程中涂層或膠粘構(gòu)件中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，降低粘接強(qiáng)度，甚至?xí)植慨a(chǎn)生開裂翹曲的情況。所以降低甚至消除固化過程中的體積收縮,對(duì)于提高涂層或膠粘劑的粘接強(qiáng)度具有重要意義。
UV陽離子體系具有收縮率低、無氧阻聚等優(yōu)點(diǎn)，可以完美改善UV自由基問題。以下對(duì)于兩種體系在性能表現(xiàn)和反應(yīng)特性上的差異進(jìn)行具體對(duì)比：
氧阻聚效應(yīng)：
UV自由基體系受氧阻聚影響較大，需要通過添加抗氧阻聚劑、提高輻照能量等方式，降低表粘或發(fā)油現(xiàn)象；
UV陽離子體系不存在氧阻聚。
基材附著力：
UV陽離子相比UV自由基，擁有更好的附著力（通常在比較難附著的基材表面，如玻璃/金屬/高密度塑膠如PET等）。
體積收縮率:
UV自由基體系收縮率6-15%；
UV陽離子體系收縮率低，可控制在1-3%。
暗固化特性：
UV自由基體系在光照結(jié)束后，反應(yīng)立即停止；
UV陽離子體系存在暗反應(yīng)特性。即在停止光源照射后，可繼續(xù)向內(nèi)層反應(yīng)，完成材料的后固化。非常適合做厚涂的應(yīng)用，加熱對(duì)陽離子后固化速度的提升有明顯幫助。
接觸安全性：
UV陽離子體系的安全性反應(yīng)程度接近100%，可通過 REACH/FDA 檢測認(rèn)證，以及應(yīng)用于食品包裝等領(lǐng)域。
光固化速度：
一般情況下UV自由基體系的固化速度比UV陽離子體系要快；受氧阻聚影響的產(chǎn)品，UV陽離子體系表干會(huì)更快，但實(shí)干速度不如UV自由基體系?？梢酝ㄟ^加熱促進(jìn)反應(yīng)，或者自由基/陽離子復(fù)合的方式，達(dá)到最終優(yōu)異的性能。
陽離子固化樹脂
UV陽離子體系以脂環(huán)族環(huán)氧樹脂和氧雜環(huán)丁烷為主。脂環(huán)族環(huán)氧樹脂是指環(huán)氧基直接連接在脂環(huán)結(jié)構(gòu)的樹脂，具有低粘度、熱穩(wěn)定性好、低鹵素含量，優(yōu)良的電氣性能、耐紫外線耐黃變性能，以及UV固化無氧阻聚、低遷移性等優(yōu)勢(shì)。
以煙臺(tái)東化新材料有限公司生產(chǎn)的以下幾款 脂環(huán)族環(huán)氧樹脂 為例：
同時(shí)根據(jù)具體性能要求，在涂料、膠粘劑及3D打印等領(lǐng)域，UV陽離子配方中通常會(huì)添加氧雜環(huán)丁烷類樹脂，不僅可以降低體系粘度，而且可以促進(jìn)陽離子固化速度。
東化新材生產(chǎn)的 氧雜環(huán)丁烷樹脂 如下：
根據(jù)下游客戶終端應(yīng)用需求，目前配方開發(fā)已經(jīng)不僅僅局限于UV陽離子固化，還開發(fā)了UV自由基/陽離子混合固化，陽離子熱固化，UV/熱混合固化等體系。
東化新材根據(jù)客戶需求，實(shí)現(xiàn)不同潛伏性引發(fā)劑的自主開發(fā)，幫助客戶實(shí)現(xiàn)原材料國產(chǎn)化替代及降本需求。
東化新材生產(chǎn)的 光陽離子引發(fā)劑 如下：
東化新材生產(chǎn)的 熱陽離子引發(fā)劑 如下：
UV陽離子固化應(yīng)用領(lǐng)域
UV陽離子固化具有無氧阻聚、低粘度、粘接優(yōu)異等諸多優(yōu)點(diǎn)，在涂料、油墨、膠粘劑、3D打印等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
