丙烯酸、环氧树脂的光热双重固化体系的设计
摘要：本文重点介绍了丙烯酸和环氧树脂的光热双重固化及其体系，并在此基础上对丙烯酸和环氧树脂的发展及光热双重固化的背景及相关发展做简要介绍。
关键词：丙烯酸树脂；环氧树脂；光热双重固化；3D打印技术。
- 光热双重固化的背景
光热双重固化是指丙烯酸树脂和环氧树脂在合适的比例下，使用合适量的恰当的固化剂，将紫外光固化技术和传统热固化相结合的一种固化方式，该固化方式是双重固化方式中最常用的一种。紫外光(UV)固化是一种绿色环保固化技术，具有环境友好、能耗低、经济效率高、容易操作、产品性能优异的优点，已在油墨、涂料、胶黏剂等领域得到广泛应用。[1]
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- 紫外光（UV）固化技术是指液态感光物质通过紫外光福射发生交联反应形成固态化合物的工艺技术，具体的反应过程见图１。[2]
图１ 紫外光固化反应示意图
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- 紫外光固化体系通常由单体或低聚物、活性稀巧剂和光引发剂组成，紫外光照射时，光引发剂分解产生活性自由基或者强质子酸，这些活性自由基或强质子酸攻击单体的反应基团（如双建、环氧基团等）发生交联反应形成固态聚合物。紫外光聚合体系的特点是单组份、反应时不需要混合、贮存期长。与其他固化方式相比，紫外光固化技术具有很多优点：第一，固化速度快；第二，固化温度低；第三，无污染，；第四，节省能源，只需要紫外光源。但由于光固化体系是由光引发的, 存在一些缺点, 如固化深度受到限制;在有色体系中难以应用;阴影部分无法固化, 固化对象的形状受到限制。为了克服其缺点, 出现了双重固化,自由基-阳离子混杂固化等研究。[3]常见的双重固化体系有光－热双重固化和光－湿气双重固化。光固化反应可以实现体系的快速定型，后续反应可以使固化完全。
紫外光－湿气双重固化体系因为湿气固化速度慢和反应受到反应基团种类的限制，所以在一些领域中无法应用，由于热固化的限制条件少，所以紫外光－热双重固化体系是双重固化体系中应用最广泛的一种固化方式。紫外光外光－热双重固化是指紫外光固化反应结束后，利用后续的热反应使体系反应更完全。
- 光固化反应类型
紫外光固化反应根据反应机理不同，通常分为自由基光固化反应和阳离子光固化反应。
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- 自由基光固化反应
自由基光固化反应是紫外光固化体系中研究最早、目前应用最多、技术最成熟的，主要是通过紫外光辐射使自由基型光引发剂产生自由基引发单体或预聚物发生聚合反应，形成涂层，其聚合过程包括链引发、链増长和链终止过程[4]。
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