1.Олігомери подвійного затвердіння
Якщо олігомер містить два різні типи активних функціональних груп для затвердіння, такі як акрилатна група, яка може зазнавати вільнорадикального затвердіння, та інша група, яка може зазнавати катіонного фотозатвердіння, затвердіння вологою, гідроксильного затвердіння або термічного затвердіння, то його називають олігомером подвійного затвердіння.
Використовуючи епоксидну смолу бісфенолу А та акрилову кислоту в реакції естерифікації з розкриттям кільця [епоксидна група : карбоксильна група = (1,5 ~ 2,0) : 1, молярне співвідношення], отримують епоксидно-акрилатну смолу, що містить епоксидні групи. Акрилові групи можуть піддаватися вільнорадикальній полімеризації, тоді як епоксидні групи можуть піддаватися катіонній фотополімеризації або термічному затвердінню. Результати досліджень показують, що між цими двома активними функціональними групами існує внутрішньомолекулярна взаємодія, яка може ефективно сприяти прогресу як вільнорадикальної, так і катіонної фотополімеризації, значно покращуючи швидкість реакції та кінцевий коефіцієнт конверсії, водночас значно зменшуючи інгібування кисню. Затверділа плівка, утворена олігомерами подвійного затвердіння, демонструє кращі механічні властивості.
Шляхом реакції гексаметилендіізоціанату з N,N-біс(3-амінопропілтриетоксисиланом) з подальшою реакцією з гідроксиетилакрилатом можна отримати поліуретан акрилат силоксанового типу, що має властивості подвійного затвердіння як вільнорадикального фотозатвердіння, так і затвердіння під дією вологи. Його можна використовувати у фотозатверджувальних конформних покриттях.
Синтез фенольних епоксиакрилатних смол, що містять епоксидні групи, призводить до створення матеріалів з функціями подвійного затвердіння як вільнорадикального фотозатвердіння, так і термічного затвердіння, які можна використовувати у фотозображених припойних резистах.
2.Самоініціативні олігомери
Існує два типи олігомерів із самоініціюючими функціями:
- Сам олігомер має фотоініціативну здатність, тому до складу потрібно додавати мало або взагалі не додавати додаткового фотоініціатора.
- Фотоініціаторна група вбудовується в олігомер, перетворюючи його на макромолекулярний фотоініціатор, який функціонує як олігомер, так і фотоініціатор у рецептурі.
Перший тип самоініціюючих олігомерів – це новий продукт, розроблений американською компанією Ashland. Його отримують за допомогою реакції приєднання за Міхаелем між багатофункціональними акрилатними естерами та β-кетоестерами (такими як етилацетоацетат, алілацетоацетат та 2-ацетоацетоксіетилметакрилат). Активний метиленовий вуглець у β-кетоестері утворює новий ковалентний зв'язок з кінцевим вуглецем подвійного вуглець-вуглецевого зв'язку акрилату. Карбонільна група в β-кетоестері пов'язана з повністю заміщеним атомом вуглецю. Цей зв'язок нестабільний під дією ультрафіолетового світла. Після поглинання ультрафіолетового світла він легко розривається, утворюючи ацетильний вільний радикал та інший макромолекулярний вільний радикал, тим самим забезпечуючи здатність до самоініціації.
Таким чином, в УФ-покриттях, чорнилах та клеях, виготовлених з самоініціюючих олігомерів, потрібен невеликий додатковий фотоініціатор або взагалі не потрібен. Це дозволяє уникнути таких проблем, як запах, пожовтіння, труднощі зі змішуванням, осадження, міграція та висока вартість, пов'язана з додаванням традиційних фотоініціаторів.
Самоініціативні олігомери також можна отримати шляхом реакцій між різними акрилатними естерами та різними донорами Міхаеля, утворюючи серію продуктів.
До типів акрилатів належать: акрилат, епоксиакрилат, поліуретанакрилат, поліефіракрилат, силіконовий акрилат, меламін акрилат, перфторакрилат, фумарат та малеат. До донорів Міхаеля належать: β-кетоестери, β-дикетони, β-кетоаміди, β-кетоаніліди та інші. Група R' у донорі Міхаеля може бути функціональною групою або групою подвійного затвердіння.
Другий тип самоініціюючих олігомерів здебільшого отримують шляхом реакції фотоініціаторів, що містять гідроксил (таких як бензоїн, 1173, 184, 2959), з олігомерами, що містять ізоціанатні групи, таким чином прищеплюючи фотоініціатор до олігомеру для створення макромолекулярного фотоініціатора з вбудованою ініціюючою групою.
Переваги щеплених олігомерів фотоініціатора:
- Швидкість фотозатвердіння близька до швидкості звичайних олігомерів у поєднанні з фотоініціаторами з низькими молекулами.
- Гарна сумісність із системою.
- Значно знижує міграційну здатність фотоініціатора.
- Зменшує утворення шкідливих продуктів фоторозкладу фотоініціатора (таких як бензальдегід).
- Фотоініціатор нетоксичний та нешкідливий, що робить його придатним для використання в покриттях та чорнилах для харчової упаковки.
Дані показують, що продукти реакції щеплення фотоініціаторів значно знижують міграцію та здатність фрагментів ініціатора до вимивання, а також значно зменшується кількість бензальдегіду, що утворюється в затверділій плівці. Таким чином, щеплення фотоініціаторів на олігомери по суті створює клас макромолекулярних фотоініціаторів, які є нетоксичними та нешкідливими. Їх можна використовувати в покриттях та чорнилах для харчової та фармацевтичної упаковки. У 2006 році Управління з контролю за продуктами харчування та лікарськими засобами США (FDA) оголосило, що УФ-покриття та чорнила, виготовлені з використанням макромолекулярних фотоініціаторів, можуть бути використані в друкуванні харчової та фармацевтичної упаковки, що повністю змінило попередню практику, коли УФ-чорнила та покриття не могли використовуватися для харчової та фармацевтичної упаковки, та відкривши нову галузь для застосування УФ-чорнил та покриттів.
3.Олігомери з низькою в'язкістю
Наприкінці 20-го століття з'явилася нова технологія фототвердіючих матеріалів — струменевий друк за допомогою УФ-випромінювання. Струменевий друк — це безконтактний метод друку, який не потребує друкарських форм. Він формує зображення шляхом викидання крапель чорнила на підкладку. Завдяки редагуванню графіки та тексту за допомогою комп'ютера та керуванню друкуючою головкою для точного викидання крапель чорнила, це повністю цифровий процес обробки зображень. Наразі це один із найшвидше розвиваючихся методів цифрової обробки зображень, який пропонує переваги друку на вимогу, високої швидкості, високої якості та яскравих кольорів.
Основним витратним матеріалом для струменевого УФ-друку є струменеве УФ-чорнило, яке вимагає низької в'язкості, високої швидкості затвердіння, хорошої стабільності пігменту та відсутності осаду.
Час публікації: 13 квітня 2026 р.
