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环氧树脂光固化材料的研究进展

近年来，光固化技术已经成为化学工业界广泛关注的热门技术

之一。以环氧树脂为代表的光固化材料，在持续快速发展的同时，

也在科研和应用领域里受到了广泛的关注。本篇文章将简述环氧

树脂光固化材料的研究进展。

一、光固化技术的发展

光固化技术是近年来快速发展的材料加工技术。它是通过紫外

光或可见光诱导并提供所需的能量，从而引发单体或聚合物之间

的化学反应，从而使材料在几秒钟到几分钟内固化或硬化。这种

技术的优点很明显，即可加工各种形状的产品和利用多种材料制

造微小的化学反应器件或合成复杂的持续聚合。在诞生之初，它

被广泛应用于制造photoresist。如今光刻技术作为半导体制造过程

中不可或缺的一个工艺，因其高分辨率、低成本等优点成为了最

为热门的技术之一。光固化材料的应用领域不止于此，其应用于

耐磨、保护、电子、3D打印、制作微纳米加工工具等领域都有着

不可替代的地位。

二、环氧树脂光固化材料的优势和劣势

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环氧树脂是一种常见的聚合物基材料，由于其较高的力学性能

和良好的耐化学性，已成为了化学工业界常用的重要原材料。当

加入光敏剂后，环氧树脂就变成了光固化材料。相比传统的加热

固化材料，环氧树脂光固化材料具有以下优势：

1.速度快：传统的加热固化材料需要时间来加热晶体化，而环

氧树脂光固化材料可在几秒钟或几分钟内完成固化过程。

2.节能：环氧光固化材料不需要加热设备，仅需光源，这比传

统的加热固化方法节能多了。

3.精度高：由于光固化材料的固化过程是通过照射的方式，由

于环境的统一性，所以可以得到非常精确的复杂形状。

但也有一些劣势：

1.部分环氧树脂光敏剂，如丙烯酰酸光敏剂，比较易发生黄变，

影响产品美观性。

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2.光固化材料的固化性能与照射条件、光源功率和时间等因素

直接相关。照射条件不对可能导致硬化不完全，打印品质差。

三、研究现状

随着环氧树脂光固化材料应用领域的不断拓宽，科学家们对其

进行了大量研究。目前，研究主要集中在以下三个方面：

1.光谱学：光敏剂是环氧树脂光固化材料的重要组成部分，对

固化过程中的光照的波长和强度有很大的影响。因此，通过研究

光敏剂的分子结构及其与光源之间的相互作用，可以为其充分运

用和发展提供必要的理论知识和技术支持。

2.动力学：单体分子的结构和化学反应在光固化过程中扮演着

重要的角色。对于环氧树脂，通常采用基于Michaelis-Menten方程

的模型，来研究化学反应的速率。

3.形变学：研究发现，环氧树脂在光固化过程中，可能会发生

体积收缩。该问题对于制造一些高精度的产品尤其重要，因此研

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究如何控制体积收缩，减少缩孔等问题对于光固化材料的应用十

分重要。

四、未来展望

随着光固化技术继续发展，环氧树脂光固化材料的应用领域也

将继续扩展。我们可以预见到，在未来的研究和发展中，科学家

们将会关注如何减少环氧树脂光固化材料的毒性、提高材料的机

械性能和加工精度、以及开发绿色环保型新型光固化材料等问题。

相信在不久的将来，环氧树脂光固化材料将会在诸多领域中发挥

重要作用。

五、结论