UV光引发剂对黄变的影响

UV油墨黄变现象及原因分析

https://www.sodocs.net/doc/077988391.html, 2006年08月10日中国包装网

UV固化油墨在固化前如果显黄色，一般是由配方中的光敏组分、助引发剂及杂质引起的，固化成膜后如果黄度逐渐加深，可能的原因很多，一方面可能由于聚合物本身发生了光降解，使黄变加深，另一方面，也可能是未固化膜内残余的光引发剂及活性胺等物质继续发生光反应，生成有色产物。因此涉及到UV固化油墨黄变问题时，不得不首先讨论光引发剂和活性胺的影响。

UV固化油墨配方中吸光性和光反应活泼程度最高的当数光引发剂，由于相对较高的共轭结构，在整个配方中吸光波长一般是最高的，有些常见光引发剂本身在300~400nm波段吸光，使外观成黄色。活性胺的氮原子有一对对电子，合适的电离势使它可以充当理想的供电子助剂，协助光引发剂加速交联固化，与此同时，活性胺也容易遭受至氧的进攻而生成某种形式的有色产物。

光引发剂与黄变

关于光引发剂对UV固化涂层黄变情况的影响曾有过一些报道，以及等研究小组都做过这方面的早期研究，和对甲基二乙醇胺光引发体系的研究表明，大共轭芳酮结构的光引发剂容易引起较强烈的辐照黄变，而只有单边芳基结构的酮类光引发剂黄变倾向较小。很多裂解型光引发剂具有相对较低的光致黄变倾向，与结构类似的聚就是黄变倾向比较小的裂解型光引发剂。经典的裂解型光引发剂光解产生具有聚合引发活性的苯甲酰自由基和长寿命的二甲氧基苄基自由基，自由基碎片可重排为带有生色团的较高共轭结构的有色产物。

等人研究指出，光引发剂共轭结构中如存在N-二甲氨基这样的取代基，辐照黄变倾向一般比较高，同样在活性胺结构中存在这种取代基，也将导致黄变加重。

等人以丙氧基化季四醇四丙烯酸酯为聚合对象，以未加光引发剂的空白膜为参比，考察各种光引发剂作用下，光固化以后涂层颜色的变化，由此可见，各种光引发剂本身对光固化涂层的黄变影响。结果见下表。

光引发剂名称及光光总体色差值△E

光引发剂光解产生多种结构的产物，其中有些产物因共轭程度增加或生色取肛基的影响，颜色加深，有色产物的吸收波长不一定和总体黄变线性相关，还与吸收峰的宽度、强度及杂质干扰有关。DMPA光照显示出中等以上的黄变，正如上表所描述的情况，裂解形成的苯甲酰自由基加成到二甲氧苄基的对位上，共轭体系增加，而且两个甲氧基的助色作用及共轭羰基的生色作用使其吸光波长和强度大大增加，这可能就是DMPA辐照黄变的主因。另外，苯甲酰自由基碎片还可以双双耦合形成苯偶酰，对加深色度也有作用。苯甲酰自由基还可以按首尾衔接的加成方式，形成吸光能力强的聚苯酮低聚物结构，其他能够光解产生苯甲酰自由基的光引发剂也可能按同样方式产生有色低聚物，苯甲醛经长时间紫外光辐照，颜色加深，其中所产生的深色物质就是聚苯酮低聚物，苯甲醛，在激发态从另一苯甲醛分子上夺取一个氢，形成苯甲酰自由基。

光照后结果显示和的黄变情况较为严重，这与它们特殊的取代情况有关，不适合用在清漆、白色和浅色体系当中，在油墨体系应用广泛。和光解产生的取代苯甲酰自由基对位有氨基或烃硫基，通过N、S原子较强的共轭作用加重产物的吸光效应，一般来说，对裂解型光引发剂，其芳环上如有取代氨基，通常其光致黄变较严重。DEAP和BMS也是黄变较为严重的光引发剂。光引发剂不纯，杂质可能也是导致黄变的关键原因