光固化材料分类详解

光固化材料是一种既古老又崭新的材料，与一般固化材料比较，光固化材料具有下列优点：

1）固化快。可在几秒钟内固化，可应用于要求立刻固化的场合。

2）不需要加热。这一点对于某些不能耐热的塑料、光学、电子零件来说十分有用。

3）可配成无溶剂产品。使用溶剂会涉及许多环境问题和审批手续问题，因此每个工业部门都力图减少使用溶剂。

4）节省能量。各种光源的效率都高于烘箱。

5）可使用单组分，无配置问题，使用周期长。

6）可以实现自动化操作及固化，提高生产的自动化程度，从而提高生产效率和经济效益。

光固化树脂材料中主要包括低聚物、反应性稀释剂和光引发剂。根据光引发剂的引发机理，光固化树脂可以分为三类：自由基光固化树脂，阳离子光固化树脂和混杂型光固化树脂。

自由基光固化树脂主要有三类：第一类为环氧树脂丙烯酸酯，该类材料聚合快，原型强度高但脆性大且易泛黄；第二类为聚酯丙烯酸酯，该类材料流平和固化好，性能可调节；第三类材料为聚氨酯丙烯酸酯，该类材料生成的原型柔顺性和耐磨性好，但聚合速度慢。稀释剂包括多官能度单体与单官能度单体两类。此外，常规的添加剂还有阻聚剂、UV稳定剂、消泡剂、流平剂、光敏剂、天然色素等。其中的阻聚剂特别重要，因为它可以保证液态树脂在容器中保持较长的存放时间。

阳离子光固化树脂的主要成分为环氧化合物。用于光固化工艺的阳离子型低聚物和活性稀释剂通常为环氧树脂和乙烯基醚。环氧树脂是最常用的阳离子型低聚物，其优点如下：

1）固化收缩小，预聚物环氧树脂的固化收缩率为2%～3%，而自由基光固化树脂的预聚物丙烯酸酯的固化收缩率为5%～7%。(www.xing528.com)

2）产品精度高。

3）阳离子聚合物是活性聚合，在光熄灭后可继续引发聚合。

4）氧气对自由基聚合有阻聚作用，而对阳离子树脂无影响。

5）粘度低。

6）生坯件强度高。

7）产品可以直接用于注塑模具。

混杂型光固化树脂比起自由基光固化树脂和阳离子光固化树脂，具有许多优点，目前的趋势是使用混杂型光固化树脂。其主要优点如下：

1）环状聚合物进行阳离子开环聚合时，体积收缩很小甚至产生膨胀，而自由基体系总有明显的收缩，混杂型体系可以设计成无收缩的聚合物。

2）当系统中有碱性杂质时，阳离子聚合的诱导期较长，而自由基聚合的诱导期较短，混杂型体系可以提供诱导期短而聚合速度稳定的聚合系统。

3）在光照消失后阳离子仍可引发聚合，故混杂体系能克服光照消失后自由基迅速失活而使聚合终结的缺点。