光固化技术系列—单体

宣布时间：2023-11-16 08:54
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光固化技术系列—单体

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光固化技术的种类凭据活性种的差异可以分为：自由基光固化、阳离子光固化、阴离子光固化等，目前自由基光固化技术是所有光固化技术中主流的应用技术，下面主要介绍能用于自由基光固化的单体。

光固化技术可以做到100%固含，不含任何溶剂，是因为光固化单体可以作为传统配方中的溶剂使用，称作活性稀释剂。光固化单体按官能团可以分为：单官单体、双官单体和多官单体，这里的官能团主要指的是丙烯酸酯双键基团或丙烯酰胺双键基团，含有一个双键基团的单体称作单官单体，含有两个双键基团的单体称作双官单体，含有三个及三个以上双键基团的单体称作多官单体。

比力有代表性的单官单体有THFA、IBOA、ACMO（含丙烯酰胺双键）、EOEOEA、LA、LMA、HEA、HEMA、HPA、HPMA等，一般单官单体粘度偏小、稀释能力强、体积收缩小，除起到稀释剂的作用外还可以增强配方对基材的润湿性，有些单体还能对基材有一定的浸蚀作用，从而提升配方对基材的附着力，好比THFA用于塑胶基材，可以提升配方对塑胶基材的附着力；粘度小、渗透能力强带来的毛病就是皮肤刺激性大，大部门单官单体的粘度都很�。菀咨傅狡し糁校虼嗽谑导什僮髦幸龊梅阑ご胧坏ス俚ヌ逵捎诮涣认喽越闲。袒蠡登慷炔淮螅虼酥饕τ糜诙曰登慷纫蟛桓叩挠湍蚪吼ぜ林校绕涫且恍┑驼扯鹊挠湍谟谢登慷纫蟮耐苛现杏τ玫南喽越仙伲淮送猓捎诘ス俚ヌ宓姆肿恿肯喽员攘π。械阆喽越系停谝恍┯屑尤然方诘纳呱先菀谆臃⒃斐啥陨璞富蚯榭龅奈廴荆虼嗽谏杓婆浞降氖焙蛞诔涫悼悸枪袒阅艿幕∩匣挂悸蔷咛宓氖┕で榭觯绻ひ涨榭鑫露缺攘Ω撸蚓】赡苎≡穹械憬细叩牡ヌ遄魑钚韵∈图�。

比力有代表性的双官单体有：TPGDA、HDDA、DPGDA、NPGDA、PO2-NPGDA、TEGDA、PEG（200/400/600）DA、PDDA、BDDA等，这类单体粘度比单官单体略大，由于多一个双键基团，光固化后的交联密度相对较大，有一定的机械强度。随着中间链段是非的变化，光固化后可以实现从柔性到刚性的切换，因此在差异的光固化领域有着广泛的应用。

比力有代表性的多官单体有：TMPTA、TMP(EO3)TA、PETA、PET4A、DPHA、Di-TMP4A、THEICTA等，多官单体粘度往往比力大，由于双键数量较多，光固化后交联度很大，做出来的质料硬度大、脆性高（可以通过乙氧基化改性来做相应的改善），多官单体固化后体积收缩大，因此在3D打印中的应用较少，由于分子量较大、固化后交联密度大，不易挥发，最终产物的光泽度偏高、耐腐蚀性好、气味偏小，在实际应用中凭据需要可以对配方的固化速度进行优化调整，甚至选择适当的单体还可以在配方中起到树脂的作用，从而降低树脂的应用，使得配方的粘度更容易优化调整。

除了上述介绍的通例的单体外，另有一些单体不仅具有丙烯酸酯双键，还具有其他的活性基团，好比环氧基团（GMA），这类的单体除了能应用于自由基光固化外还可以应用到阳离子固化配方中，实现双固化的效果。这类单体的种类相对较少，可以凭据实际的应用需求找相关的单体厂家进行定制生产。

差异的化学结构对最终的质料性能是有很大的影响的，下表列出了一些常见的单体结构对性能的影响：

化学结构	特点
链烷	耐高温，疏水性，耐候性，抗黄变，耐化性，促进附着力
酯	耐候性，耐溶性，但遇碱易水解，良好的附着力
芬芳	耐高温，耐化性，提供硬度，附着力，疏水性，易黄变
酯环	耐高温，耐候性，不黄变，耐化性，提供附着力，疏水性
醚	固化快，耐碱和链烷溶剂，对环氧和聚氨酯溶解好，氧化易黄变

在配方中起到主体骨架作用的照旧要靠树脂，尤其是有机械性能需求的应用场景，由于光固化技术用到的树脂都是一些低聚物，在有些时候树脂和单体的界限没有那么明显，为了到达最终的性能要求，实现高性价比，可以把有些分子量稍大的单体当成树脂用，也可以把有些高活性低粘度的树脂当成单体用。因此在实际应用中，配方工程师要熟悉每种单体的特性以及相关规则的要求，凭据具体的性能需求，在考虑成本因素的基础上做出最佳选择。

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