金养智-光引发剂MBF的光固化性能研究.pdf

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光引发剂光引发剂MBFMBF的光固化性能研究的光固化性能研究胡栋栋1金养智1刘碧见2（北京化工大学（北京化工大学1绍兴上虞禾润化工公司绍兴上虞禾润化工公司2）光引发剂光引发剂MBFMBF的的物理性能物理性能苯甲酰甲酸甲酯（MBF）是一种裂解型光引发剂，常温下为澄清的微黄色液体，分子量164.2，熔点17OC，沸点为246-248OC，max在255nm、325nm处，具有引发效率高，不黄变等特点，由于是常温下是液体，所以在UV配方产品中使用方便。

MBF为原汽巴公司开发的光引发剂，但由于其价格高于184、1173和651，所以在国内很少应用，对它的应用性能也了解较少。

MBFMBF的生产与性能研究的生产与性能研究最近，国内绍兴上虞禾润化工公司开发并生产了MBF光引发剂，由于生产工艺合理、先进，使MBF产品质量得到提高，同时MBF的产品价格有较大幅度下降，目前己接近184和1173水平，从而为MBF的推广应用创造了条件。

为了使广大的UV配方生产企业和研发单位了解MBF光引发剂的光固化性能，绍兴上虞禾润化工公司特委托北京化工大学开展光引发剂MBF的光固化性能的研究，以全面考察MBF在常规使用的光固化原材料产品中的光引发性能。

MBFMBF的光固化性能研究的光固化性能研究对光引发剂MBF的光固化性能研究，主要对比了MBF和三种常用光引发剂（184、1173和651）在不同的低聚物、不同的活性稀释剂和UV木器涂料、UV塑料涂料与UV白色油墨中的光固化性能。

MBFMBF的光固化性能研究的光固化性能研究MBF的光固化性能研究分为以下五个部分：

1、不同光引发剂在四种常用低聚物体系中的光固化速度对比；2、不同光引发剂在三种常用活性稀释剂体系中的光固化速度对比；3、添加不同光引发剂在UV木器涂料中的光固化性能对比；4、添加不同光引发剂在UV塑料涂料中的光固化性能对比；5、添加MBF与184光引发剂在UV白色油墨中的光固化性能对比。

MBFMBF的光固化性能研究的光固化性能研究的原材料的原材料主要原材料主要原材料低聚物：

低聚物：

（1）.CN120（沙多玛公司双官能团双酚A环氧丙烯酸酯）

（2）.6329（江苏三木公司六官能团芳香族聚氨酯丙烯酸酯）（3）.CN9010（沙多玛公司六官能团脂肪族聚氨酯丙烯酸酯）（4）.CN2203（沙多玛公司四官能团聚酯丙烯酸酯）（5）.EM151（湛新公司超支化聚氨酯丙烯酸酯）（6）.EM152（湛新公司超支化聚氨酯丙烯酸酯）（7）.6215-100（长兴公司双官能团双酚A环氧丙烯酸酯）MBFMBF的光固化性能研究的光固化性能研究的原材料的原材料活性稀释剂：

活性稀释剂：

（1）.TMPTA（沙多玛公司）

（2）.TPGDA（沙多玛公司）（3）.HDDA（沙多玛公司）（4）.NPGDA（沙多玛公司）（5）.PO-NPGDA（沙多玛公司）（6）.EOEOEA（沙多玛公司）MBFMBF光固化性能研究光固化性能研究的原材料的原材料光引发剂：

光引发剂：

（1）.MBF（绍兴上虞禾润化工公司）

（2）.1173（市售商品）（3）.184（市售商品）（4）.651（市售商品）（5）.TPO（市售商品）其它药品：

其它药品：

（1）.TiO2（杜邦公司金红石型）

（2）.9077（BYK公司润湿分散剂）（3）.361（BYK公司流平剂）MBFMBF光固化性能研究光固化性能研究用仪器和样品用仪器和样品仪器设备：

仪器设备：

（1）.RW-UVAC301-40bh型号UV固化箱（深圳润沃机电公司，365nm光强为30mW/cm2）

（2）高速研磨机（青岛海通达专用仪器有限公司）样品制备样品制备：

用30m的涂布器将配置好的配方涂在7.8cm2.0cm的玻璃片上，在RW-UVAC301-40bh型号UV固化箱中固化，制成样品。

MBFMBF光固化性能光固化性能测试测试性能测试：

性能测试：

（1）光固化速度测定：

以指压法判断涂膜的表干，以表征固化程度。

（2）附着力测定：

利用划格法测试涂膜附着力。

（3）硬度测定：

利用铅笔硬度法测试涂膜硬度。

（4）耐黄变性测定：

由常州涂料化工研究院国家涂料质量监督检验中心采用人工气候老化100小时，按GB/T1865-2009判定。

不同光引发剂在不同低聚物中不同光引发剂在不同低聚物中光固化速度的对比光固化速度的对比对比实验配方：

对比实验配方：

低聚物40w%TMPTA20w%TPGDA38w%光引发剂2w%、4w%、6w%不同光引发剂在不同光引发剂在EA（CN-120）EA（CN-120）中中光固化速度的对比光固化速度的对比不同光引发剂在不同光引发剂在EA（CN-120）EA（CN-120）中中光固化速度的对比光固化速度的对比从图1可看到MBF、184、1173、651在环氧丙烯酸酯CN120中的光固化速度都随着光引发剂浓度的增加而加快。

在2w%光引发剂浓度时,MBF和1173体系的光固化速度最大；4w%光引发剂浓度时，1173体系的光固化速度最大，其次是MBF和184体系；随着体系中光引发剂浓度的增加达到6w%时，四个体系的光固化速度相当。

不同光引发剂在不同光引发剂在PEA（CN2203）PEA（CN2203）中中光固化速度的对比光固化速度的对比不同光引发剂在不同光引发剂在PEA（CN2203）PEA（CN2203）中中光固化速度的对比光固化速度的对比从图2可看到MBF、184、1173、651在聚酯丙烯酸酯CN2203中的光固化速度同样都随着光引发剂浓度的增加而加快。

在2w%、4w%和6%光引发剂浓度时，MBF的光固化速度都是最快。

不同光引发剂在不同光引发剂在PUA（CN9010）PUA（CN9010）中中光固化速度的对比光固化速度的对比不同光引发剂在不同光引发剂在PUA（CN9010）PUA（CN9010）中中光固化速度的对比光固化速度的对比从图3可看到MBF、184、1173、651在脂肪族聚氨酯丙烯酸酯CN9010中的光固化速度也都随着光引发剂浓度的增加而加快；MBF在CN9010中的光固化速度随着光引发剂添加量的增加光固化速度明显提高，其光固化速度从30s降低到3s；在2%、4%、6%光引发剂浓度时，MBF的光固化速度都比184、1173、651快。

不同光引发剂在不同光引发剂在PUA（SM6329）PUA（SM6329）中中光固化速度的对比光固化速度的对比不同光引发剂在不同光引发剂在PUA（SM6329）PUA（SM6329）中中光固化速度的对比光固化速度的对比从图4可看到MBF、184、1173、651在芳香族聚氨酯丙烯酸酯SM6329中的光固化速度也都随着光引发剂浓度的增加而加快；MBF在SM6329中的光固化速度随着光引发剂添加量的增加光固化速度明显提高，其光固化速度从27s降低到10s。

在2%、4%光引发剂浓度时，MBF的光固化速度都比184、1173、651快。

不同光引发剂在不同低聚物中不同光引发剂在不同低聚物中光固化速度的对比光固化速度的对比总结总结光引发剂MBF在环氧丙烯酸酯（CN120）、芳香族聚氨酯丙烯酸酯（SM6329）、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯（CN9010）和聚酯丙烯酸酯（CN9010）四个不同类型的低聚物中的光固化速度，在大多数情况下都要比184、1173和651三种光引发剂快，充分显示了光引发剂MBF在上述四种不同类型的低聚物中的高光引发活性。

不同光引发剂在不同不同光引发剂在不同活性稀释剂活性稀释剂中中光固化速度的对比光固化速度的对比对比实验配方：

对比实验配方：

CN12020w%活性稀释剂78w%光引发剂2w%、4w%、6w%不同光引发剂在不同光引发剂在TMPTATMPTA中中光固化速度的对比光固化速度的对比不同光引发剂在不同光引发剂在TMPTATMPTA中中光固化速度的对比光固化速度的对比从图5可看到MBF、184、1173、651在TMPTA体系中的光固化速度都随着光引发剂浓度的增加而加快；在2%引发剂浓度时，MBF和184的光引发效率最高；但是随着光引发剂的添加，MBF浓度的增加对光固化速度的提高不如184、1173。

不同光引发剂在不同光引发剂在TPGDATPGDA中中光固化速度的对比光固化速度的对比不同光引发剂在不同光引发剂在TPGDATPGDA中中光固化速度的对比光固化速度的对比从图6可看到MBF、184、1173、651在TPGDA体系中的光固化速度都随着光引发剂浓度的增加而加快；在2%、4%、6%光引发剂浓度时，MBF在TPGDA中的光引发速度都是最快。

不同光引发剂在不同光引发剂在PO-NPGDAPO-NPGDA中中光固化速度的对比光固化速度的对比不同光引发剂在不同光引发剂在PO-NPGDAPO-NPGDA中中光固化速度的对比光固化速度的对比从图7可看到MBF、184、1173、651在PO-NPGDA体系中的光固化速度都随着光引发剂浓度的增加而加快；在2%、4%、6%光引发剂浓度时，MBF在PO-NPGDA中的光引发速度都是最快。

不同光引发剂在不同不同光引发剂在不同活性稀释剂活性稀释剂中中光固化速度的对比光固化速度的对比总结总结综合上述结果表明，光引发剂MBF在三个常用的活性稀释剂TMPTA、TPGDA和PO-NPGDA中的光固化速度大多数情况下都要快于184、1173和651，充分显示了光引发剂MBF在三种不同活性稀释剂中的高光引发活性。

不同光引发剂在不同光引发剂在UVUV木器涂料木器涂料中中光固化光固化性能性能的对比的对比对比实验配方：

对比实验配方：

CN12050w%TMPTA15w%TPGDA25w%EOEOEA6w%光引发剂4w%不同光引发剂在不同光引发剂在UVUV木器涂料木器涂料中中光固化光固化性能性能的对比的对比不同光引发剂在不同光引发剂在UVUV木器涂料木器涂料中中光固化光固化性能性能的对比的对比不同引发剂的木器涂料配方固化速度相比，含量4%MBF体系的固化速度并不是最快的，其速度和184、1173和651相当。

因为配方中有除了CN120（50%）之外，还有TMPTA（15%），推测可能是由于4%MBF和4%184、4%1173对TMPTA体系相比，固化速度慢导致。

MBF体系的膜铅笔硬度为3B，比184体系和651体系的膜硬度低，但是比1173体系的硬度大；MBF体系膜对玻璃基材的附着力和1173体系相当，比184和651体系的膜附着力差一些。

不同光引发剂在不同光引发剂在UVUV塑料涂料塑料涂料中中光固化光固化性能性能的对比的对比对比实验配方：

对比实验配方：

CN901025w%CN220325w%TMPTA20w%PO-NPGDA26w%光引发剂4w%不同光引发剂在不同光引发剂在UVUV塑料涂料塑料涂料中中光固化光固化速度速度的对比的对比不同光引发剂在不同光引发剂在UVUV塑料涂料塑料涂料中中光固化光固化性能性能的对比的对比HB不同光引发剂在不同光引发剂在UVUV塑料涂料塑料涂料中中光固化光固化性能性能的对比的对比总结总结从图10可看到不同光引发剂的UV塑料涂料中，使用光引发剂MBF的UV塑料涂料的光固化速度比184、1173和651明显要快。

从图11显示固化膜的铅笔硬度，也是MBF的最好为HB，比184、651和1173的固化膜硬度高；MBF体系固化膜对玻璃基材的附着力和184体系、1173体系相当，比651体系的膜附着力要差一些。

二种二种光引发剂在光引发剂在UVUV白色油墨白色油墨中中光固化光固化性能性能的对比的对比对比实验配方对比实验配方

（1）

（1）色浆配方：

色浆配方：

EM15110w%DPGDA15w%NPGDA15w%EOEOEA32w%TiO220w%润湿分散剂90778w%实验步骤：

将色浆配方所用原料加入高速研磨机，研磨3h后制得色浆。

二种二种光引发剂在光引发剂在UVUV白色油墨白色油墨中中光固化光固化性能性能的对比的对比

（2）

（2）白色白色UVUV油墨配方油墨配方（EM152）16w%6215-10010w%TMPTA10w%光引发剂6w%色浆58w%流平剂3610.3w%其中光引发剂：

TPO+MBF或TPO+184（质量比1:

1）实验步骤：

将研磨好的色浆，再加入其它原料经磁力搅拌混匀后配置成UV白色油墨。

二种二种光引发剂在光引发剂在UVUV白色油墨白色油墨中中光固化光固化速度速度的对比的对比二种二种光引发剂在光引发剂在UVUV白色油墨白色油墨中中光固化光固化性能性能的对比的对比二种二种光引发剂在光引发剂在UVUV白色油墨白色油墨中中光固化光固化性能性能的对比的对比从图12可以明显的看出，用光引发剂MBF制备的UV白色油墨，无论是从光固化速度、油墨对基材的附着力还是硬度都明显的比184要好。

二种白色油墨人工气候老化二种白色油墨人工气候老化100h100h结果结果将上述二种UV白色油墨送国家涂料质量监督检验中心做100小时人工气候老化试验，由于墨层老化破坏严重，难以判断黄变性，但184样品墨层发生剥落，老化损坏比MBF样品更严重。

光引发剂光引发剂MBFMBF光固化性能综合评价光固化性能综合评价综合考虑MBF光引发剂对四种低聚物、三种活性稀释剂、UV木器涂料、UV塑料涂料、UV白色油墨中的表现，可以看出MBF在光固化速度、涂膜的附着力、硬度方面同184、1173、651三种光引发剂相比具有优势，可以在各种UV涂料、UV油墨中推广应用。

谢谢谢谢金养智金养智:

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