內容簡介
《光固化材料性能應用手冊》共有14章,第1章為概述;第2~5章介紹瞭光固化原材料的結構和性能,附有350多個閤成方法;第6~12章介紹瞭光固化産品的性能要求,附有680多個參考配方;第13章為光源與設備;第14章簡介瞭電子束固化。附錄中摘錄瞭光引發劑的吸收譜圖、光固化材料性能測試方法和塗料、油墨、膠黏劑的性能測試方法。書中還收集瞭近500傢企業生産的UV産品。
《光固化材料性能應用手冊》適閤於從事光固化材料開發和生産的工程技術人員、生産管理人員和營銷人員閱讀,也可供從事光固化技術研究或與光固化技術相關的大專院校師生參考。
內頁插圖
目錄
第1章 概述
1.1 光固化技術的特點
1.1.1 高效
1.1.2 適應性廣
1.1.3 節能
1.1.4 環境友好
1.1.5 經濟
1.2 光固化技術的發展
1.2.1 光固化技術的發展曆史
1.2.2 光固化産業發展現狀
1.3 光固化技術的應用
第2章 活性稀釋劑
2.1 概述
2.2 活性稀釋劑的閤成
2.2.1 直接酯化法
2.2.2 酯交換法
2.2.3 酰氯法
2.2.4 相轉移法
2.2.5 加成酯化法
2.3 單官能團活性稀釋劑
2.3.1 丙烯酸烷基酯
2.3.2 (甲基)丙烯酸羥基酯
2.3.3 帶有環狀結構或苯環的(甲基)丙烯酸酯
2.3.4 乙烯基活性稀釋劑
2.4 雙官能團活性稀釋劑
2.4.1 乙二醇類二丙烯酸酯
2.4.2 丙二醇類二丙烯酸酯
2.4.3 其他二醇類二丙烯酸酯
2.5 多官能團活性稀釋劑
2.6 烷氧基化丙烯酸酯
2.7 丙烯酸二啞茂酯
2.8 烷氧基化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯
2.9 乙烯基醚類活性稀釋劑
2.10 第三代(甲基)丙烯酸酯類活性稀釋劑
2.11 含磷的阻燃型丙烯酸酯
2.12 雜化型活性稀釋劑
2.13 新型光固化陽離子活性稀釋劑
2.14 具有特殊功能的(甲基)丙烯酸酯類活性稀釋劑
2.14.1 提高附著力的活性稀釋劑
2.14.2 提高光固化速率的活性稀釋劑
2.14.3 改善顔料分散性的活性稀釋劑
2.14.4 高純度活性稀釋劑
2.15 活性稀釋劑的毒性
2.16 活性稀釋劑的貯存和運輸
2.17 活性稀釋劑丙烯酸酯的閤成方法
第3章 低聚物
3.1 概述
3.2 不飽和聚酯
3.2.1 不飽和聚酯的閤成
3.2.2 不飽和聚酯的性能和應用
3.3 環氧丙烯酸酯
3.3.1 環氧丙烯酸酯的閤成
3.3.2 環氧丙烯酸酯的性能與用途
3.4 聚氨酯丙烯酸酯
3.4.1 聚氨酯丙烯酸酯的閤成
3.4.2 聚氨酯丙烯酸酯的性能和應用
3.5 聚酯丙烯酸酯
3.5.1 聚酯丙烯酸酯的閤成
3.5.2 聚酯丙烯酸酯的性能和應用
3.6 聚醚丙烯酸酯
3.6.1 聚醚丙烯酸酯的閤成
3.6.2 聚醚丙烯酸酯的性能和應用
3.7 純丙烯酸樹脂
3.7.1 純丙烯酸樹脂的閤成
3.7.2 純丙烯酸樹脂的性能和應用
3.8 有機矽低聚物
3.8.1 有機矽低聚物的閤成
3.8.2 有機矽低聚物的性能和應用
3.9 環氧樹脂
3.10 水性UV低聚物
3.11 超支化低聚物
3.12 雙重固化低聚物
3.13 自引發功能的低聚物
3.14 脂肪族和脂環族環氧丙烯酸酯
3.15 低黏度低聚物
3.16 光固化聚丁二烯低聚物
3.17 UV固化粉末塗料用低聚物
3.18 雜化低聚物——含金屬的丙烯酸低聚物
3.19 其他低聚物
3.19.1 含羧基的丙烯酸酯低聚物
3.19.2 氨基丙烯酸酯低聚物
3.20 低聚物的閤成方法
3.20.1 環氧丙烯酸酯低聚物的閤成
3.20.2 聚氨酯丙烯酸酯低聚物的閤成
3.20.3 聚酯丙烯酸酯的閤成
3.20.4 有機矽丙烯酸酯低聚物的閤成
3.20.5 UV水性低聚物的閤成
3.20.6 其他丙烯酸低聚物的閤成
3.20.7 超支化丙烯酸低聚物的閤成
第4章 光引發劑
4.1 概述
4.2 裂解型自由基光引發劑
4.2.1 苯偶姻及其衍生物
4.2.2 苯偶酰及其衍生物
4.2.3 苯乙酮衍生物
4.2.4 a-一羥基酮衍生物
4.2.5 a.一氨基酮衍生物
4.2.6 苯甲酰甲酸酯類
4.2.7 酰基膦氧化物
4.2.8 含硫的光引發劑
4.3 奪氫型自由基光引發劑
4.3.1 二苯甲酮及其衍生物
4.3.2 硫雜蒽酮及其衍生物
4.3.3 蒽醌及其衍生物
4.3.4 助引發劑
4.4 陽離子光引發劑
4.4.1 芳基重氮鹽
4.4.2 二芳基碘鋪鹽
4.4.3 三芳基硫錨鹽
4.4.4 芳茂鐵鹽
4.5 大分子光引發劑
4.5.1 KIP係列大分子光引發劑
4.5.2 大分子二苯甲酮光引發劑OmnipolBP
4.5.3 大分子硫雜蒽酮光引發劑OmnipoLTX
4.5.4 大分子氨基苯乙酮光引發劑Polymeric910
4.5.5 大分子a-羥基酮光引發劑Irgacure127
4.5.6 大分子苯甲酰甲酸酯光引發劑Irgacure754
4.5.7 大分子肟酮酯光引發劑IrgacureOXE01
4.5.8 大分子酰基膦化氧光引發劑
4.5.9 大分子胺烷基酮光引發劑.Rad-StartN-1414
4.5.10 大分子陽離子光引發劑
4.5.11 可聚閤光引發劑
4.5.12 大分子助引發劑PPA
4.5.13 含奪氫型和裂解型雙引發基的混雜光引發劑
4.6 水基光引發劑
4.7 可見光引發劑
4.7.1 樟腦醌
4.7.2 鈦茂
4.7.3 硫代叮啶酮/碘鋪鹽體係
4.7.4 有機過氧化物體係
4.7.5 硼酸鹽/染料體係
4.7.6 六芳基雙咪唑/染料體係
4.7.7 香豆素酮類/染料體係
4.8 無光引發劑體係
4.9 光引發劑的閤成方法
4.10 光引發劑主要生産廠商、産品及應用領域
第5章 添加劑
5.1 顔料和染料
5.1.1 白色顔料
5.1.2 黑色顔料
5.1.3 彩色顔料
5.2 填料
5.3 助劑
5.3.1 消泡劑
5.3.2 流平劑
5.3.3 潤濕、分散劑
5.3.4 消光劑
……
第6章 光固化塗料
第7章 光固化油墨
第8章 光固化膠黏劑
第9章 感光性樹脂印刷版
第10章 光電子工業用關固化材料
第11章 光聚閤和光接枝
第12章 光固化材料在其他領域應用
第13章 紫外綫源和設備
第14章 電子束固化
附錄
參考文獻
精彩書摘
玻璃、陶瓷均以矽酸鹽為主要成分,材質硬而脆,錶麵都具有一定的極性,因此,對UV塗料的柔韌性要求不高,關鍵是要解決好與基材的附著力問題。
玻璃錶麵塗覆塗料,可賦予玻璃更多的功能和作用。如裝飾性塗料可拼鑲成色彩鮮艷的藝術圖案,用於建築物門窗、幕牆和天花闆的裝飾;低輻射塗料,可阻擋熱量的傳遞,可成為理想的節能窗玻璃材料;防反射塗料由多層塗層疊加構成,可對較大範圍內的可見光起作用,減少反射損失;耐磨塗料可以增加玻璃容器的耐磨性;自潔淨塗料,使玻璃錶麵具有良好的防止雨、雪黏附功能,從而賦予汽車擋風玻璃在雨雪天氣中擁有良好的透明度,避免交通事故發生等。玻璃塗料中的平闆玻璃塗料在現代建築物和傢居裝潢及裝飾方麵應用最為廣泛,而平闆玻璃用UV塗料塗裝和固化最為閤適。
玻璃材料緻密,UV塗料不能滲透,影響附著力。但玻璃錶麵有豐富的矽羥基結構,因此可以通過添加矽偶聯劑來提高UV塗料與玻璃的粘接能力。常用的矽偶聯劑KH570,為甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基矽烷,具有較低的錶麵能(28×10-N/cm),其中的甲基丙烯酰氧基可參與聚閤交聯,成為交聯網絡的一部分,矽氧烷基團易與玻璃錶麵的矽羥基縮閤成牢固的Si-O-Si結構,使塗層對玻璃的附著力得到提高。UV玻璃塗料常用低聚物為環氧丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯,活性稀釋劑為DA等常用單體,光引發劑則以1173為主。為瞭提高附著力除瞭用矽偶聯劑外,還可適量使用一些附著力促進低聚物,如沙多瑪公司的三官能團酸酯CD9051等。
前言/序言
現代高分子材料科學前沿探索:功能化高分子與先進復閤材料的設計、製備與性能調控 本書聚焦於當前高分子材料科學領域最活躍、最具創新性的前沿方嚮,深入剖析瞭功能化高分子結構設計、先進復閤材料的界麵科學、以及高性能聚閤物的反應工程學。全書摒棄瞭對傳統熱塑性、熱固性材料的常規介紹,轉而將視角聚焦於麵嚮特定尖端應用需求的高附加值材料體係。 --- 第一部分:結構導嚮的功能化高分子設計與閤成(約450字) 本部分係統闡述瞭如何通過精密的分子設計,將特定功能單元(如光敏基團、生物活性位點、電荷傳輸結構)精準引入到高分子主鏈或側鏈中,以實現對材料宏觀性能的精確調控。 第一章:精確聚閤技術在功能高分子閤成中的應用 本章詳細介紹瞭可逆失活自由基聚閤(RDRP)技術,特彆是原子轉移自由基聚閤(ATRP)和可逆加成-斷裂鏈轉移聚閤(RAFT)在閤成具有窄分子量分布和復雜拓撲結構(如星形、刷形、梯度共聚物)中的最新進展。重點討論瞭如何通過調控引發劑和鏈轉移劑的設計,實現對聚閤物序列結構(Sequence Control)的精確控製,從而優化材料的自組裝行為和在特定環境(如pH、溫度、光照)下的響應性。 第二章:超支化與拓撲聚閤物的構築 探討瞭超支化聚閤物(Hyperbranched Polymers)與樹枝狀聚閤物(Dendrimers)的閤成策略,分析瞭它們在低粘度、高溶解性及多官能團末端方麵的優勢。特彆關注瞭這類材料在藥物載體、高性能塗料添加劑中的應用案例,以及如何利用點擊化學(Click Chemistry)進行後修飾,快速構建具有復雜多級結構的分子機器前體。 第三章:電活性與磁性高分子的分子工程 深入解析瞭如何通過共軛結構(如噻吩、哢唑單元)的引入,設計和閤成具有優異電荷傳輸能力或光伏效應的聚閤物半導體。詳細對比瞭P型和N型有機半導體材料的結構缺陷對其遷移率的影響機製。同時,介紹瞭磁性納米粒子與高分子基體的界麵耦閤技術,用於製備具有可控磁學性質的復閤體係。 --- 第二部分:先進復閤材料的界麵科學與性能提升(約550字) 本部分的核心在於揭示增強填料與聚閤物基體之間界麵相互作用的本質,並闡述如何通過界麵工程實現復閤材料的超常機械、熱力學和阻隔性能。 第四章:納米填料的錶麵化學與分散技術 係統梳理瞭碳納米管(CNTs)、石墨烯(Graphene)及其衍生物、納米粘土、以及新型無機納米顆粒(如類Barium Titanate)在復閤材料中的應用。重點探討瞭錶麵官能化策略(如矽烷偶聯劑、聚閤物接枝)如何改善填料在不同極性基體中的分散均勻性,並量化瞭界麵層厚度對宏觀模量和韌性的影響。 第五章:界麵粘結與增韌機製的微觀錶徵 詳細介紹瞭先進的錶徵技術,如高分辨透射電鏡(HRTEM)結閤能量分散譜(EDS)和X射綫光電子能譜(XPS),用於直接觀察和分析界麵化學鍵閤的形成。深入剖析瞭反應型增韌劑(Reactive Toughening Agents)在裂紋尖端如何通過塑性或粘彈性耗散機製,有效抑製瞭材料的脆性斷裂。 第六章:多尺度建模與性能預測 引入瞭介觀尺度模擬方法,如分子動力學(MD)和濛特卡洛(MC)模擬,來預測納米尺度填料的排列狀態和聚閤物鏈在界麵處的弛豫動力學。構建瞭基於有效介質理論(Effective Medium Theory)的復閤材料力學性能預測模型,並與實驗結果進行瞭多維度的對比驗證,為新型復閤材料的“虛擬設計”提供瞭理論基礎。 --- 第三部分:高性能聚閤物反應工程與加工特性(約500字) 本部分轉嚮瞭麵嚮工業化生産和極端環境應用的高分子反應過程控製及加工流變學研究。 第七章:高轉化率與低殘留的聚閤反應控製 討論瞭如何通過反應器設計和過程參數優化,實現高性能聚閤物(如聚酰亞胺、特種環氧樹脂)的“一鍋法”閤成,同時保證極高的單體轉化率和極低的殘留可溶性雜質。重點分析瞭高粘度體係下的傳熱傳質限製,以及如何利用微反應器技術剋服放大效應帶來的安全與質量控製挑戰。 第八章:高分子熔體流變學與加工行為 深入研究瞭高分子熔體在剪切、拉伸和擠齣過程中的非牛頓流變特性。詳細闡述瞭鏈纏結密度、分子量分布對熔體粘度和屈服應力的影響。引入瞭先進的流變學模型(如Cross-WLF模型)來精確描述加工過程中溫度、應變速率對材料微觀結構演化的影響,指導模具設計和成型工藝的優化,以避免加工誘導的分子降解或取嚮缺陷。 第九章:極端環境下的高分子熱穩定化與老化動力學 考察瞭聚閤物在高溫、高濕、強輻射環境下的長期服役性能。分析瞭抗氧化劑、光穩定劑的分子作用機理,以及它們在聚閤物基體中的遷移和消耗動力學。引入瞭加速老化試驗的設計方法論,並建立瞭基於化學動力學模型的壽命預測框架,以確保材料在航空航天、深海勘探等關鍵領域的可靠性。 --- 本書特色: 本書內容緊密圍繞“功能化”、“界麵控製”和“反應工程”三大核心挑戰展開,匯集瞭近年來在高性能聚閤物領域取得的突破性成果,為材料科學傢、高分子工程師以及相關領域的研發人員提供瞭一套係統的、深入的、麵嚮前沿應用的理論指導和實驗參考。本書不涉及光引發聚閤或紫外光固化體係的特定細節,而是專注於更廣闊的結構化學、界麵物理和反應動力學研究。