其在油墨、纺织涂层中的应用，提升固化速度

油墨与纺织涂层中的光引发剂应用：提升固化速度的“魔法小精灵”

在油墨和纺织涂层的世界里，有一种神秘而低调的角色，它不像颜料那样色彩斑斓，也不像树脂那般结构稳固，但它却扮演着至关重要的角色——它就是光引发剂。别看它个头小，作用可不小。如果说油墨和涂层是一辆飞驰的赛车，那么光引发剂就是那个按下启动按钮的人，让整个系统瞬间进入高速运转状态。

一、什么是光引发剂？它是如何工作的？

光引发剂（Photoinitiator）顾名思义，就是在光照条件下能够引发化学反应的一类物质。它们通常用于紫外光（UV）或可见光固化体系中，通过吸收特定波长的光线，分解生成自由基或阳离子，从而引发树脂的聚合反应，使材料迅速从液态变为固态。

简单来说，它就像是一个“点火器”，一旦被光线照射，就会释放出能量，激活周围的分子，让它们快速结合在一起，形成坚固的膜层。

光引发剂的工作流程：

步骤	过程描述
1	光引发剂吸收紫外光或可见光
2	分解产生自由基或阳离子
3	自由基/阳离子攻击树脂分子
4	树脂发生交联反应，形成三维网络结构
5	材料完成固化，变得坚硬耐磨

二、为什么需要提升固化速度？

在现代工业生产中，效率就是金钱。尤其是在油墨印刷和纺织涂层加工领域，时间就是竞争力。传统热干燥方式不仅耗时长、能耗高，而且容易造成材料变形、色差等问题。相比之下，UV固化技术具有以下显著优势：

• 固化速度快：几秒内即可完成固化；
• 节能环保：无需加热，减少碳排放；
• 适用于多种基材：纸张、塑料、金属、织物等均可适用；
• 成膜性能优异：表面硬度高、耐刮擦、光泽度好。

然而，这一切的前提是有一个高效的光引发剂系统。如果光引发剂选择不当，轻则固化不完全，重则影响成品质量，甚至导致整批产品报废。

三、光引发剂在油墨中的应用

油墨行业对光引发剂的需求可谓“精益求精”。不同类型的油墨（如柔印、丝网印刷、喷墨打印）对光引发剂的要求也各不相同。例如，在喷墨打印中，要求光引发剂具备良好的溶解性、低气味和快速响应能力；而在包装印刷中，则更关注其深层固化能力和对食品接触的安全性。

常见油墨用光引发剂及其特性对比：

光引发剂类型	商品名示例	吸收波长（nm）	固化速度	气味	安全性	推荐应用场景
苯偶姻醚类	Darocur 1173	250~300	快	中等	中	薄膜印刷、标签
酮类	Irgacure 184	260~320	快	弱	高	包装印刷、食品级油墨
芳香硫鎓盐类	UVI-6990	300~370	中	无	高	紫外胶黏剂、电子封装
α-裂解型	TPO	300~400	极快	弱	高	喷墨打印、高光泽涂层

以Irgacure 184为例，这是一种非常经典的光引发剂，广泛应用于各类UV油墨中。它具有良好的溶解性和较低的挥发性，适合高速印刷生产线。而TPO由于其出色的深层固化能力，特别适合厚膜印刷或彩色油墨中使用。

四、光引发剂在纺织涂层中的妙用

纺织品的涂层工艺近年来发展迅猛，特别是在功能性面料（如防水、防污、抗菌）的制造中，UV固化技术越来越受到青睐。传统的溶剂型涂层不仅环保压力大，而且干燥周期长，影响生产节奏。而采用UV固化后，涂层可以在几秒钟内完成固化，大大提高了生产效率。

纺织涂层常用光引发剂参数表：

光引发剂名称	分子量	吸收峰值（nm）	挥发性	固化深度	推荐用量（%）	特点
1173	186.23	275	中等	浅	1.5~3.0	成本低、固化快
184	198.23	285	低	中等	1.0~2.5	通用性强、安全
TPO-Li	266.31	380	极低	深	0.5~1.5	适合有色体系
BAPO	323.42	390	极低	极深	0.5~1.0	高效、适合厚涂

在实际应用中，为了达到佳效果，常常会将多种光引发剂复配使用。比如，在白色涂层中加入少量TPO可以弥补白色颜料对紫外光的屏蔽效应，从而保证底层也能充分固化。

此外，随着消费者对环保和健康问题的关注日益增强，越来越多的厂商开始选用无气味、低迁移性的光引发剂，以满足欧盟REACH法规和美国FDA的相关标准。

此外，随着消费者对环保和健康问题的关注日益增强，越来越多的厂商开始选用无气味、低迁移性的光引发剂，以满足欧盟REACH法规和美国FDA的相关标准。

五、如何选择合适的光引发剂？

选择光引发剂并不是一件轻松的事，它需要综合考虑以下几个方面：

1. 光源匹配性：不同的灯源（高压汞灯、LED UV、氙灯等）发出的光谱不同，需选择与之匹配的光引发剂。
2. 颜色影响：某些光引发剂在固化过程中会产生黄色变色，尤其在浅色或透明体系中要特别注意。
3. 安全性要求：特别是用于儿童用品、食品包装等领域的材料，必须选择经过认证的环保型光引发剂。
4. 成本控制：高性能往往意味着高价格，企业要在性能与成本之间找到平衡点。
5. 储存稳定性：有些光引发剂在高温或长时间储存下容易分解，影响使用寿命。

不同光源对应的推荐光引发剂：

光源类型	波长范围（nm）	推荐光引发剂组合
高压汞灯	250~420	Irgacure 184 + TPO
LED UV（365nm）	360~370	TPO-Li + 819
卤素灯	300~400	1173 + ITX
可见光	400~500	CQ +叔胺体系

举个例子，如果你正在做一款用于婴儿服装的防水涂层，那你可能需要选择TPO-Li这类低气味、低迁移、高安全性的光引发剂，并配合LED UV光源进行固化，既能保证环保性能，又能实现高效生产。

六、未来趋势：绿色、高效、智能

随着全球对可持续发展的重视，未来的光引发剂发展方向将更加注重环保与高效并重。目前已有不少新型光引发剂陆续问世，如水性光引发剂、生物基光引发剂、纳米光引发剂等，它们在降低VOC排放、提高固化效率、拓宽应用领域等方面展现出巨大潜力。

此外，智能化光引发系统的研发也在不断推进。通过引入传感器和反馈机制，可以根据实际光照强度自动调节引发剂浓度，实现“按需固化”，进一步提升能源利用率和产品质量。

七、结语：小小引发剂，大大改变世界

从一张小小的食品包装袋到一件时尚的户外冲锋衣，光引发剂都在背后默默发挥着重要作用。它虽然看不见摸不着，却实实在在地改变了我们的生活质量和生产效率。

正如诺贝尔化学奖得主弗朗西斯·阿诺德所说：“催化剂是化学的灵魂。”光引发剂，正是这灵魂中灵动的那一部分。

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参考文献：

国外文献：

1. Crivello, J.V., & Lee, J.L. (1998). Photoinitiators for Free Radical and Cationic Photopolymerization. John Wiley & Sons.
2. Fouassier, J.P. (2002). Photoinitiators for Polymer Synthesis: Scope, Reactivity and Efficiency. Hanser Gardner Publications.
3. Rabek, J.F. (1995). Photostabilization of Polymers: Principles and Applications. Springer Science & Business Media.

国内文献：

1. 刘晓暄, 王跃林. (2010). 光引发剂化学与应用. 化学工业出版社.
2. 李春华, 张建伟. (2015). 紫外光固化涂料技术手册. 中国轻工业出版社.
3. 王建国, 陈立新. (2018). “光引发剂在UV油墨中的研究进展”.《精细化工》, 第35卷, 第6期, pp. 543–548.

无论是学术研究还是产业实践，光引发剂都是一个值得深入探讨的方向。希望这篇文章能为你打开一扇窗，看到这个“隐形英雄”背后的精彩世界。

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聚氨酯防水涂料催化剂目录

• NT CAT 680 凝胶型催化剂，是一种环保型金属复合催化剂，不含RoHS所限制的多溴联、多溴二醚、铅、汞、镉等、辛基锡、丁基锡、基锡等九类有机锡化合物，适用于聚氨酯皮革、涂料、胶黏剂以及硅橡胶等。

• NT CAT C-14 广泛应用于聚氨酯泡沫、弹性体、胶黏剂、密封胶和室温固化有机硅体系；

• NT CAT C-15 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，中等催化活性，比A-14活性低；

• NT CAT C-16 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有延迟作用和一定的耐水解性，组合料储存时间长；

• NT CAT C-128 适用于聚氨酯双组份快速固化胶黏剂体系，在该系列催化剂中催化活性强，特别适合用于脂肪族异氰酸酯体系；

• NT CAT C-129 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有很强的延迟效果，与水的稳定性较强；

• NT CAT C-138 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，中等催化活性，良好的流动性和耐水解性；

• NT CAT C-154 适用于脂肪族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有延迟作用；

• NT CAT C-159 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，可用来替代A-14，添加量为A-14的50-60%；

• NT CAT MB20 凝胶型催化剂，可用于替代软质块状泡沫、高密度软质泡沫、喷涂泡沫、微孔泡沫以及硬质泡沫体系中的锡金属催化剂，活性比有机锡相对较低；

• NT CAT T-12 二月桂酸二丁基锡，凝胶型催化剂，适用于聚醚型高密度结构泡沫，还用于聚氨酯涂料、弹性体、胶黏剂、室温固化硅橡胶等；

• NT CAT T-125 有机锡类强凝胶催化剂，与其他的二丁基锡催化剂相比，T-125催化剂对氨基甲酸酯反应具有更高的催化活性和选择性，而且改善了水解稳定性，适用于硬质聚氨酯喷涂泡沫、模塑泡沫及CASE应用中。