2025 紫外线光固化完全指南：终极指南
光固化技术是一种高效、环保、节能、优质的材料表面技术，被誉为 21 世纪绿色工业的新技术。随着科学技术的发展，光固化技术的应用从最早的印版、光刻胶发展到光固化涂料、油墨、胶粘剂，应用领域不断扩大，形成了一个新的产业。
光固化产品最常见的分为 UV 涂料、UV 油墨和 UV 粘合剂，它们最大的特点是固化速度快，一般在几秒到几十秒之间，最快的可以在 0.05 到 0.1s 的时间内固化，是目前干燥固化速度最快的各种涂料、油墨和粘合剂。
UV 固化即紫外线固化，UV 是紫外线的缩写，固化是指物质由低分子向高分子转化的过程。UV 固化一般是指需要紫外线固化的涂料（油漆）、油墨、胶粘剂（胶水）或其他灌封密封剂的固化条件或要求，它区别于加热固化、胶水连接剂（固化剂）固化、自然固化等。[1].
光固化产品的基本成分包括低聚物、活性稀释剂、光引发剂、添加剂等。低聚物是光固化产品的主体，其性能基本上决定了固化材料的主要性能，因此，低聚物的选择和设计无疑是光固化产品配方的重要组成部分。
这些低聚物的共同点是它们都具有"
"不饱和双键树脂，根据自由基聚合反应速度的快慢依次为：丙烯酰氧基＞甲基丙烯酰氧基＞乙烯基＞烯丙基。
因此，采用自由基光固化的低聚物主要是各类丙烯酸树脂，如环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、丙烯酸酯树脂或乙烯基树脂等。实际应用最多的是环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂和聚酯丙烯酸酯树脂。下面简要介绍这三种树脂。
环氧丙烯酸酯
环氧丙烯酸酯是目前应用最广泛、用量最大的光固化低聚物，它由环氧树脂和（甲基）丙烯酸酯化而成。环氧丙烯酸酯按结构类型可分为双酚 A 环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯，其中以双酚 A 环氧丙烯酸酯应用最为广泛。
双酚 A 环氧丙烯酸酯中的低聚物是光固化速度最快的，固化后的涂膜具有硬度高、光泽度高、耐化学腐蚀性能优异、耐热性和电气性能好等特点，加上双酚 A 为氧丙烯酸酯的原料配方简单、价格便宜，因此在常用于光固化纸张、木材、塑料、金属涂料的主树脂，也可用于光固化油墨、光固化胶粘剂的主树脂。
聚氨酯丙烯酸酯
聚氨酯丙烯酸酯（PUA）是另一种重要的光固化低聚物。它由多异氰酸酯、长链二元醇和丙烯酸羟酯通过两步反应合成。由于可以通过分子设计选择多异氰酸酯和长链二元醇的多种结构来合成具有特定性能的低聚物，因此它是产品牌号最多的低聚物，被广泛用于光固化涂料、油墨和粘合剂中。
聚酯丙烯酸酯
聚酯丙烯酸酯（PEA）也是一种常见的低聚物，由低分子量聚酯二元醇与丙烯酸酯化而成。聚酯丙烯酸酯的最大特点是价格低廉、粘度低。由于粘度低，聚酯丙烯酸酯既可用作低聚物，也可用作活性稀释剂。此外，聚酯丙烯酸酯大多具有低气味、低刺激性、良好的柔韧性和颜料润湿性，适用于彩色涂料和油墨。为了提高高固化速率，可以制备具有多种官能度的聚酯丙烯酸酯；使用胺改性聚酯丙烯酸酯不仅可以减少氧阻塞效应，提高固化速率，还可以提高附着力、光泽度和耐磨性。
活性稀释剂通常含有活性基团，对低聚物起增溶和稀释作用，在光固化过程和涂膜性能方面起着重要作用。根据所含反应基团的多少，单官能团反应性稀释剂常见的有丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等；双官能团反应性稀释剂有聚乙二醇二丙烯酸酯系列、二丙二醇类二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯等；多功能反应性稀释剂如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯[2 ]。
引发剂对光固化产品的固化速率有重要影响，光固化产品中光引发剂的添加量一般为 3% 至 5%。此外，颜料和填料添加剂对光固化产品的最终性能也有重要影响。
光固化技术在不同领域的应用】光固化技术在不同领域的应用
光固化产品因固化速度快、节能环保等优点应用广泛，最早主要应用于木器涂料领域。近年来，随着新型引发剂、活性稀释剂和光敏低聚物的开发，光固化涂料的应用逐渐扩展到纸张、塑料、金属、织物、汽车零部件等领域。下面将简要介绍几种光固化技术在不同领域的应用。
光固化 3D 打印
光固化三维打印技术是目前最精确、最具商业价值的增材制造技术之一。它具有能耗低、成本低、精度高、表面光滑、可重复性好等诸多优点，已开始广泛应用于航空航天、汽车、模具制造、珠宝设计和医疗等领域。
例如，通过打印结构复杂的火箭发动机原型，分析气体的流动规律，有助于设计出结构更紧凑、燃烧效率更高的火箭发动机，可以有效提高复杂零部件的研制效率，缩短汽车的研制周期；还可以直接打印出模具或倒模，快速制作模具等。
光固化3D打印技术已发展出立体光刻（SLA）、数字投影技术（DLP）和三维喷墨成型（3DP）、连续液体生长（CLIP）等技术[3]。作为其打印材料，光固化3D打印用光敏树脂也取得了长足的进步，并根据应用需求向功能化方向发展。
用于电子封装的紫外线光固化产品
包装技术的革新促使包装材料从金属包装、陶瓷包装向塑料包装过渡。塑料封装中又以环氧树脂的应用最为广泛，优良的机械力学性能、耐热性和耐湿性是高质量封装的前提，而决定环氧树脂性能的，除了环氧树脂的主体结构外，固化剂的影响也是一个非常重要的因素。
与传统环氧树脂采用的热固化方法相比，阳离子紫外固化不仅光引发剂的化学稳定性更好，体系的固化速度更快，可在几十秒内完成固化，效率非常高，不存在氧阻聚现象，可进行深度固化，这些优点凸显了阳离子紫外固化技术在电子封装领域的重要性。
随着半导体技术的飞速发展，电子元器件越来越趋向于高度集成化、微型化方向发展，重量轻、强度高、耐热性好、介电性能优异等特点将为新型高性能环氧封装材料的发展提供有利条件，光固化技术在电子封装行业的发展中将发挥更加重要的作用。
印刷油墨
在包装印刷领域，柔版印刷技术的应用所占比重越来越大，它已成为印刷包装的主流技术，也是未来发展的必然趋势。
柔版印刷油墨种类繁多，包括以下几类：水性油墨、溶剂型油墨和紫外线固化（UV）油墨。溶剂型油墨主要用于非吸收性塑料类薄膜的印刷；水性油墨主要用于报纸、瓦楞纸板、纸板等材料的印刷；紫外线油墨的应用更为广泛，在塑料薄膜、纸张、金属箔等材料上的印刷效果较好[4]。
UV 油墨具有环保、高效、印刷质量好、适应性强等特点，是目前非常流行和受关注的新型环保油墨，发展前景非常好。
柔印 UV 油墨在包装印刷中应用广泛。柔印 UV 油墨具有以下优点 [5]。
(1）柔印 UV 油墨无溶剂排放，使用安全可靠，熔点高，无污染，因此适用于生产对安全无毒性要求较高的食品、药品、饮料等包装材料的包装。
(2）印刷时油墨的物理性质保持不变，也没有溶剂挥发，粘度保持不变，不会对印版造成损伤使其发生糊版、堆版等现象，在使用粘度较高的油墨印刷时，印刷效果仍然较好。
(3）油墨干燥速度快，产品印刷效率高，可广泛应用于各种印刷方式，在塑料、纸张、薄膜等承印物上均可使用。
随着新型低聚物结构、活性稀释剂和引发剂的发展，未来光固化产品的应用领域不可估量，市场发展空间无限。
| 聚硫醇/聚硫醇 | ||
| DMES 单体 | 双（2-巯基乙基）硫醚 | 3570-55-6 |
| DMPT 单体 | THIOCURE DMPT | 131538-00-6 |
| PETMP 单体 | 季戊四醇四(3-巯基丙酸酯) | 7575-23-7 |
| PM839 单体 | 聚氧（甲基-1,2-乙二基） | 72244-98-5 |
| 单官能团单体 | ||
| HEMA 单体 | 甲基丙烯酸 2-羟乙基酯 | 868-77-9 |
| HPMA 单体 | 甲基丙烯酸羟丙酯 | 27813-02-1 |
| THFA 单体 | 丙烯酸四氢糠酯 | 2399-48-6 |
| HDCPA 单体 | 氢化双环戊烯丙烯酸酯 | 79637-74-4 |
| DCPMA 单体 | 甲基丙烯酸二氢双环戊二烯酯 | 30798-39-1 |
| DCPA 单体 | 丙烯酸二氢双环戊二烯酯 | 12542-30-2 |
| 二氯丙烯酰亚胺单体 | 甲基丙烯酸二环戊氧基乙酯 | 68586-19-6 |
| DCPEOA 单体 | 丙烯酸二环戊烯基氧基乙基酯 | 65983-31-5 |
| NP-4EA 单体 | (4) 乙氧基化壬基酚 | 50974-47-5 |
| LA 单体 | 丙烯酸十二烷基酯/丙烯酸十二烷基酯 | 2156-97-0 |
| THFMA 单体 | 甲基丙烯酸四氢糠酯 | 2455-24-5 |
| PHEA 单体 | 2-苯氧基乙基丙烯酸酯 | 48145-04-6 |
| LMA 单体 | 甲基丙烯酸月桂酯 | 142-90-5 |
| IDA 单体 | 丙烯酸异癸酯 | 1330-61-6 |
| IBOMA 单体 | 甲基丙烯酸异冰片酯 | 7534-94-3 |
| IBOA 单体 | 丙烯酸异冰片酯 | 5888-33-5 |
| EOEOEA 单体 | 2-(2-乙氧基乙氧基)丙烯酸乙酯 | 7328-17-8 |
| 多功能单体 | ||
| DPHA 单体 | 双季戊四醇六丙烯酸酯 | 29570-58-9 |
| DI-TMPTA 单体 | 二（三羟甲基丙烷）四丙烯酸酯 | 94108-97-1 |
| 丙烯酰胺单体 | ||
| ACMO 单体 | 4-丙烯酰基吗啉 | 5117-12-4 |
| 双功能单体 | ||
| PEGDMA 单体 | 聚乙二醇二甲基丙烯酸酯 | 25852-47-5 |
| TPGDA 单体 | 三丙二醇二丙烯酸酯 | 42978-66-5 |
| TEGDMA 单体 | 三乙二醇二甲基丙烯酸酯 | 109-16-0 |
| PO2-NPGDA 单体 | 丙氧基新戊二醇二丙烯酸酯 | 84170-74-1 |
| PEGDA 单体 | 聚乙二醇二丙烯酸酯 | 26570-48-9 |
| PDDA 单体 | 邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯 | |
| NPGDA 单体 | 新戊二醇二丙烯酸酯 | 2223-82-7 |
| HDDA 单体 | 二丙烯酸六亚甲基酯 | 13048-33-4 |
| EO4-BPADA 单体 | 乙氧基化 (4) 双酚 A 二丙烯酸酯 | 64401-02-1 |
| EO10-BPADA 单体 | 乙氧基化 (10) 双酚 A 二丙烯酸酯 | 64401-02-1 |
| EGDMA 单体 | 乙二醇二甲基丙烯酸酯 | 97-90-5 |
| DPGDA 单体 | 二丙二醇二烯酸酯 | 57472-68-1 |
| 双-GMA 单体 | 双酚 A 甲基丙烯酸缩水甘油酯 | 1565-94-2 |
| 三官能单体 | ||
| TMPTMA 单体 | 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 | 3290-92-4 |
| TMPTA 单体 | 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 | 15625-89-5 |
| PETA 单体 | 季戊四醇三丙烯酸酯 | 3524-68-3 |
| GPTA ( G3POTA ) 单体 | 丙氧基三丙烯酸甘油酯 | 52408-84-1 |
| EO3-TMPTA 单体 | 三羟甲基丙烷三丙烯酸乙氧基化物 | 28961-43-5 |
| 光阻单体 | ||
| IPAMA 单体 | 2-异丙基-2-金刚烷基甲基丙烯酸酯 | 297156-50-4 |
| ECPMA 单体 | 1-乙基环戊基甲基丙烯酸酯 | 266308-58-1 |
| ADAMA 单体 | 1-金刚烷基甲基丙烯酸酯 | 16887-36-8 |
| 甲基丙烯酸酯单体 | ||
| TBAEMA 单体 | 2-(叔丁基氨基)乙基甲基丙烯酸酯 | 3775-90-4 |
| NBMA 单体 | 甲基丙烯酸正丁酯 | 97-88-1 |
| MEMA 单体 | 甲基丙烯酸 2-甲氧基乙酯 | 6976-93-8 |
| i-BMA 单体 | 甲基丙烯酸异丁酯 | 97-86-9 |
| EHMA 单体 | 甲基丙烯酸 2-乙基己酯 | 688-84-6 |
| EGDMP 单体 | 乙二醇双(3-巯基丙酸酯) | 22504-50-3 |
| EEMA 单体 | 2-甲基丙-2-烯酸 2-乙氧基乙酯 | 2370-63-0 |
| DMAEMA 单体 | 甲基丙烯酸 N,M-二甲基氨基乙酯 | 2867-47-2 |
| DEAM 单体 | 甲基丙烯酸二乙氨基乙酯 | 105-16-8 |
| CHMA 单体 | 甲基丙烯酸环己基酯 | 101-43-9 |
| BZMA 单体 | 甲基丙烯酸苄酯 | 2495-37-6 |
| BDDMP 单体 | 1,4-丁二醇二（3-巯基丙酸酯） | 92140-97-1 |
| BDDMA 单体 | 1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯 | 2082-81-7 |
| AMA 单体 | 甲基丙烯酸烯丙酯 | 96-05-9 |
| AAEM 单体 | 甲基丙烯酸乙酰乙酰氧基乙基酯 | 21282-97-3 |
| 丙烯酸酯单体 | ||
| IBA 单体 | 丙烯酸异丁酯 | 106-63-8 |
| EMA 单体 | 甲基丙烯酸乙酯 | 97-63-2 |
| DMAEA 单体 | 丙烯酸二甲胺基乙酯 | 2439-35-2 |
| DEAEA 单体 | 2-(二乙基氨基)乙基丙-2-烯酸酯 | 2426-54-2 |
| CHA 单体 | 丙-2-烯酸环己基酯 | 3066-71-5 |
| BZA 单体 | 丙-2-烯酸苄酯 | 2495-35-4 |
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