紫外光(UV)固化涂料是20世紀(jì)60年代末由德國首先開發(fā)出來的一種新型環(huán)保涂料，它具有高效、節(jié)能、無污染、成膜速度快和涂層性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，因而得到迅速發(fā)展。我國的UV固化涂料近年來也獲得了較快的發(fā)展，由1980年的不到1%發(fā)展到目前約占涂料總量的30%。1994年，我國耗用各類紫外光固化涂料3,100～3,300噸，1998年耗用量達(dá)6,200～6,400噸，平均年增長率超過25%。UV固化按機(jī)理來分，可分為自由基固化和陽離子固化兩種。國內(nèi)自由基固化現(xiàn)已普遍投入使用，陽離子固化也有不少文獻(xiàn)進(jìn)行了綜述。但是，陽離子固化技術(shù)的具體運(yùn)用，國內(nèi)未見報道；UV自由基與陽離子固化兩者在使用和性能方面到底有何差別，也未見有關(guān)文獻(xiàn)。

　　1)UV自由基固化和陽離子固化的機(jī)理比較

　　在UV照射下，不同的光引發(fā)劑分解產(chǎn)生的結(jié)果不同，有的產(chǎn)生自由基，有的產(chǎn)生陽離子，自由基或陽離子能引發(fā)具有反應(yīng)活性的相應(yīng)齊聚物及活性稀釋劑，發(fā)生聚合反應(yīng)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物。

　　在UV引發(fā)的自由基聚合中，自由基鏈?zhǔn)Щ罨蚪K止的機(jī)會較多，在光照停止時，繼續(xù)聚合固化的可能性較少，同時，氧也易和自由基反應(yīng)，生成較穩(wěn)定的過氧自由基，因此氧起到了阻聚的作用。在陽離子聚合過程中(也有少量自由基產(chǎn)生，但主要是陽離子引發(fā)固化)，由于陽離子之間不能兩兩偶合也不會和氧反應(yīng)。即使發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，亦會產(chǎn)生一個新的陽離子活性中心，使陽離子固化反應(yīng)繼續(xù)下去

　　2)自由基配方與陽離子配方固化速度的比較試驗(yàn)

　　無論是在紙材還是在鋁材上，自由基配方固化速度都比陽離子配方的固化速度快。這是因?yàn)椋?/p>

　　陽離子引發(fā)劑受UV照射后，產(chǎn)生超強(qiáng)酸活性中心，由于體系中堿性雜質(zhì)的存在，活性中心遇堿先中和，導(dǎo)致陽離子聚合速度幔；

　　作為陽離子固化的引發(fā)劑多為芳基碘(硫)鎓鹽，UV照射后，產(chǎn)生的陽離子活性中心體積較大，進(jìn)攻環(huán)氧基上的碳原子時，以雙分子親核取代(Sw2)的方式進(jìn)行，位阻效應(yīng)較大，而自由基聚合則不存在這一位阻效應(yīng)，所以陽離子聚臺速度要比自由基的慢。

　　3)氧氣對兩者固化速度的影響比較

　　氧氣顯著影響自由基固化速度，而對陽離子的影響則很微弱。氧氣對自由基聚合的阻聚作用可由機(jī)理式看出，因?yàn)镺2極易與自由基R·反應(yīng)，生成過氧自由基ROO·，而ROO·難引發(fā)自由基聚合。自由基R·與O：反應(yīng)速率常數(shù)要比R·與單體分子的反應(yīng)速率常數(shù)大104～105倍。因此如果涂層中存在O2，那么R·首先就會和O2反應(yīng)而被消耗掉，大大減慢反應(yīng)速度。另外，O2又有兩個自旋方向相反的未成對電子，是一種穩(wěn)定的三重態(tài)。但在UV照射下，會變得很活潑，能與激發(fā)態(tài)的光引發(fā)劑結(jié)合，然后分解為基態(tài)的光引發(fā)劑和單線態(tài)的O2。其反應(yīng)速率常數(shù)k，可達(dá)109數(shù)量級川，因而使光引發(fā)劑的效率降低。在陽離子固化過程中，O2與引發(fā)劑所產(chǎn)生的強(qiáng)酸活性中心不發(fā)生反應(yīng)。因此，即使涂層中存在微量的O2，也會對自由基固化產(chǎn)生很大的阻聚作用，而對陽離子體系影響卻不大。