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在光敏树脂3D打印领域,TPO是常用的光引发剂。然而,对其了解总感觉是不到位的,这段时间,TPO又发生了一些问题,所以,干脆把常见的资料搜集一下,以后用着也方便。
光引发剂TPO是一种高效的裂解型自由基光引发剂,吸收波长范围非常宽,兼顾表干和深层固化,用于引发不饱和预聚体系的紫外线聚合反应。该种引发剂,具有以下三个特点:快速固化、耐黄变、低气味。
所谓裂解型自由基光引发剂,是指光引发剂分子吸收光能后,跃迁至激发单线态,经系间蹿跃到激发三线态,在其激发单线态或激发三线态时,分子结构呈不稳定状态,其中的弱键会发生均裂,产生初级活性自由基,引发低聚物和活性稀释剂聚合交联。
图3 光引发剂TPO吸收光谱
表2 光引发剂TPO溶解性
光引发剂TPO,属于酰基膦氧化物类裂解型自由基光引发剂,其光解产物为三甲基苯甲酰基自由基和二苯基膦酰自由基,都是引发活性很高的自由基。
TPO的吸收峰在380nm,可见光区430nm还有吸收,因此特别适合于有色体系的光固化。其光解产物的吸收波长可向短波移动,具有光漂白效果,有利于紫外光透过,适用于厚涂层的固化。
其热稳定性优良,加热至180℃无化学反应发生,贮存稳定性好。虽然自身带有浅黄色,但光解后变为无色,不发生黄变。光引发剂TPO,在有色涂层、厚涂层和透光性较差的涂层光固化中广泛应用,鉴于TPO在可见光区也有吸收,因此在生产制造和贮存运输时应注意避光。
光引发剂TPO,可用于UV固化涂料和基于丙烯酸酯的油墨配方,用于纸张、木材、金属、塑料和玻璃等基材。
TPO是一种高效的自由基(I)型、在长波长范围内都有吸收的高效光引发剂。由于其具有很宽的吸收范围,其有效吸收峰值为350-400nm,一直吸收至420nm左右,它的吸收峰较常规引发剂偏长,经光照后可生成苯甲酰和磷酰基两个自由基,都能引发聚合,因此光固化速度快,它还具有光漂白作用,适合于厚膜深层固化和涂层不变黄的特性,具有低挥发,适用于水基。
本品多用于白色体系,可用于紫外固化涂料、印刷油墨、紫外固化粘合剂、光导纤维涂料、抗光蚀剂、光聚合印版、立体平版树脂、复合材料、牙齿填充料等。本品的使用应根据实际实验的结果,建议添加量为0.5-4.0%w/w。它在白色或高钛白粉颜料化表面均能完全固化。涂层不黄变,后聚合效应低,无残留。也可用于透明涂层,对于低气味要求的产品尤其适合。
在含苯乙烯体系的不饱和聚酯中单独使用,具有很高引发效能。对于丙烯酸酯体系,尤其是有色的体系,通常需要和胺或丙烯酰胺配合使用,同时和其他光引发剂复配,以达到体系的彻底固化。