聚合物紫外光固化

1970

（图片仅供参考）

紫外光固化是一种快速的光化学过程，其中高强度紫外线 light is used to instantly cure or dry inks, coatings, and adhesives. The UV energy triggers photoinitiators within the liquid formulation, which then start a polymerization reaction that cross-links the molecules, converting the liquid into a solid in a fraction of a second. Cross-linked acrylic polymers have many applications, among them the sodium polyacrylate uses in diapers and soil conditioners. Whether a sodium polyacrylate biodegradable version can be made without losing absorbency is still a research question.

紫外光固化工艺依赖于一种特殊配方的混合物，其中包含单体、低聚物和光引发剂。单体是小而简单的分子，而低聚物则是这些分子的短链。这些组分构成了最终聚合物的主链。关键成分是光引发剂。当暴露于特定波长和强度的紫外光辐射下时，光引发剂分子吸收一个光子并被激发到激发态。随后，它发生断裂，生成称为自由基的高活性物质。这些自由基会立即攻击单体和低聚物中的碳碳双键，引发链式反应。这个过程被称为自由基聚合，它能快速形成高度交联的三维聚合物网络。从液态到固态的整个转化过程可在不到一秒的时间内完成。与传统的热固化相比，紫外光固化的主要优势在于速度快、能耗低（无需大型烘箱）以及不含挥发性有机化合物（VOC），因为其配方通常为100%固含量。不同的光引发剂对不同的紫外波长敏感（UVA, UVB或 UVV（UV-可见光），从而可以精确控制固化过程，包括较厚涂层的固化深度。

增材制造, 化学回收, 涂层, 材料科学, 光子学, 聚合物, 树脂固化

UNESCO Nomenclature: 2303

- 化学

类型

化学过程

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

聚合反应的发现
了解自由基化学
高强度紫外线灯（例如汞蒸气灯）的开发
光引发剂分子的合成

应用程序

印刷行业（快干油墨）
汽车涂料（耐刮擦透明涂层）
牙科（牙齿填充物的固化）
3d 打印 (立体光刻)
electronics (conformal coatings for circuit boards)
指甲油（凝胶美甲）

专利：

潜在创新理念

自修复涂层，利用紫外线通过重新引发聚合来修复划痕
用于3D打印活体组织和器官的紫外固化生物墨水
用于水下施工和修复的紫外线固化粘合剂
印刷在织物或塑料基材上的柔性紫外线固化电子电路
紫外线固化粉末，一步即可打造纹理或功能性表面
采用紫外线固化抗菌涂层的食品包装
on-demand, uv-cured resins for 快速成型 of optical lenses
用于立即修复道路或跑道裂缝的紫外线固化系统
采用轻质紫外线固化复合材料制成的航空航天部件
用于防伪应用的嵌入数据的紫外线固化油墨

相关内容紫外线固化、聚合、光引发剂、自由基、涂料、粘合剂、油墨、立体光刻、材料科学、光化学。.

历史背景

硝化甘油的爆轰化学

硝化甘油是一种氧正性炸药，这意味着它所含的氧比分解过程中完全氧化其碳原子和氢原子所需的氧量要多。这导致其发生非常迅速的放热分解，生成气态产物。其爆炸的平衡化学方程式为：[latex]4 C_3H_5(NO_3)_3(l) rightarrow 12 CO_2(g) + 10 H_2O(g) + 6 N_2(g) + O_2(g)[/latex]。该反应会产生巨大的体积膨胀。