
光引发剂,也叫光固化剂或者光敏剂,是能让体系发生聚合反应的化合物,在光敏树脂体系里必不可少,对光固化的速率起着关键作用。一般来说,光引发剂的添加量是整个体系含量的1% - 6%(Zhao等人在2019年的研究) 。 预聚物是光敏树脂里最重要的部分,它能加快固化速度、调整黏度、减少收缩,对光敏树脂的机械性能和加工性能起着关键作用(Liu J等人在2016年的研究)。光敏树脂用的预聚物,主要含有像不饱和双键、环氧基团这些不饱和的活性基团(Nowers等人在2007年的研究)。引发反应的时候,分子间的活性基团会相互聚合,先生成中间体二聚体,二聚体再接着和其他分子聚合,生成三聚体,就这样一直反应下去,直到反应结束(李振等人在2016年的研究)。预聚物有很多种,常用的含有不饱和活性基团的丙烯酸树脂,像聚酯丙烯酸脂类、环氧丙烯酸脂类、聚氨酯丙烯酸脂类、聚醚丙烯酸脂类这些自由基固化体系树脂都属于这一类。最近,还有以巯基作为活性基团的含硫树脂,也成了自由基固化体系的预聚物(Cramer等人在2010年的研究)。另外,阳离子固化体系里,含有环氧基团的环氧树脂也是一类预聚物。王邦清在2012年整理了不同类型预聚物的优缺点对比,做成了表1 。

活性稀释剂,也叫活性单体或者单体,是一种分子量比较小的化合物,它含有能发生聚合反应的官能团,还能和预聚体起反应。按照每个分子中能跟预聚体反应的活性基团的数量,活性单体可以分成单官能团单体、双官能团单体和多官能团单体(Yu L等人在2016年的研究)。活性稀释剂的粘度和光固化活性,一般会随着官能团数量的增加而变大。不过单体黏度变大,它自己的稀释作用就会变弱,反而会让树脂光固化的速度加快(Van Lith等人在2016年的研究)。添加活性稀释剂,能稀释那些黏度高的预聚物,还能和预聚物发生固化交联反应(Yang等人在2016年的研究)。所以可以选合适官能度的活性单体,来调整整个体系的粘度、光固化速率和性能(何岷洪在2015年的研究)。单官能团单体、双官能团单体和多官能团单体各有特点:
- 单官能团单体,比如丙烯酰吗啉(ACMO),它分子量小,黏度低,稀释效果好,但交联密度低,光固化速率慢,不过光固化转化率高,体积收缩率低,就是容易挥发,气味大。
- 双官能团单体,像1,6 - 己二醇二丙烯酸酯(HDDA),分子量比单官能度活性稀释剂大,黏度适中,稀释性也不错,交联密度一般,光固化速率快,而且不容易挥发,气味小。
- 多官能团单体,比如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA),分子量大,黏度大,稀释性一般,但是交联密度高,光固化速率非常快,也不容易挥发,气味小。