光固化之---乙烯基和乙烯基醚单体
乙烯基类单体
乙烯基类单体含有非丙烯酸酯型碳碳双键,主要有苯乙烯(St)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)及乙·酸乙·烯酯(VA)这几种乙烯基类单体在辐射固化应用方面远不如丙烯酸酯广泛。事实上他们本身是用于聚合或共聚以制备聚合物的典型单体,只是在早期的辐射固化技术中使用较多。由于气味、毒害性等因素,这类物质现在已较少采用。苯乙烯与不饱和聚酯搭配成光固化体系,在早期广泛应用于光固化木器涂料中。其ZUI大的优点是价廉。但该体系存在的缺点较多,例如高挥发性、高易燃性、高气味、较慢的反应速度等,固化膜的性质也往往不如使用其他活性稀释剂的体系。
苯乙烯(St)
N-乙烯基吡咯烷酮作为活性稀释剂具有优良的稀释性。其价格较贵,通常在配方中加入少量以调节性能。加入NVP可使所形成的干膜的柔顺性增加,并能提高附着力。但NVP单元的亲水性会导致耐水性变差。在水溶性或水分散性辐射固化体系中也可采用
NVP的闪点为98.4℃,比其他非丙烯酸酯单体高,较不容易着火。以往认为NVP具有很低的毒性和刺激性,但现在被怀疑是致癌物质。
N -乙烯基吡咯烷酮,NVP单体
乙·酸乙·烯酯同样是高气味和高挥发性的单体,溶解能力很强,但非常易燃。使用VA将导致涂膜的耐水性变差。实际上,现在一股是不会采用VA作辐射固化体系的活性稀释剂的。
乙·酸乙·烯酯单体 VA
乙烯基醚
乙烯基醚是含有CH2一CH一O一结构单元的一类单体。氧原子的孤电子对与碳碳双键发生共轭,使双键的电子云密度增大,所以乙烯基醚的碳碳双键是富电子双键,具有不同于一般烯类单体的反应特性,反应活性高,能进行自由基聚合、阳离子聚合、电荷转移复合物交替共聚。因此,乙烯基醚可在多种辐射固化体系中应用,例如在自由基体系、阳离子体系以及混杂体系(自由基固化与阳离子固化同时存在)中作为一般的活性稀释剂使用。另外,当乙烯基醚与不饱和聚酯配合使用时,不饱和聚酯中的马来酸酯碳碳双键为缺电子双键,与乙烯基醚的富电子双键形成电荷转移复合物(CTC),可以在电子束或紫外光(在自由基光引发剂存在下)辐照下发生交联固化。如果用马来酰亚胺代替马来酸酯,则乙烯基醚与马来酰亚胺形成强烈的CTC,即使不加入光引发剂,在光照下都能较容易地发生聚合[2]
乙烯基醚作为活性稀释剂具有非常优良的稀释性,能显著降低体系的黏度。同时其毒性、气味均较低。乙烯基醚的缺点是价格较高,这是乙烯基醚在国内的辐射固化行业中不能获得普遍应用的主要原因。
用于辐射固化体系的乙烯基醚的品种主要有羟丁基乙烯基醚(HBVE)、三乙二醇二乙烯基醚(DVE-3)、1,4-环己基二甲醇二乙烯基醚(CHVE)、丁基乙烯基醚(BVE)等。结构式如下所示:
常见的乙烯基醚单体