1、光引發劑概念
光引發劑（photoinitiator），或稱光敏劑（photosensitizer）及光固化劑（photocuring agent），是指那些能在光照條件下生成自由基并進一步觸發聚合反應的物質。具體而言，某些單體在光照后，會吸收光子并形成激發態
。這些被激活的分子隨后通過均裂過程產生自由基R·和R′·，進而誘導單體聚合，生成高分子聚合物。
輻射固化技術是一項符合“5E”原則的節能環保新技術：高效（efficient）、實用（enabling）、經濟（economical）、節能（energy saving）和環境友好（environmental friendly）。因此，它被譽為“綠色技術”。光引發劑作為光固化膠黏劑的關鍵成分，對固化速度具有決定性影響。在紫外光照射下，光引發劑吸收光能并分裂成兩個活性自由基，這些自由基會觸發光敏樹脂和活性稀釋劑的連鎖聚合反應，使膠黏劑迅速交聯固化。這一過程的特點在于其快速性、環保性和節能性。
在光固化體系中，包括UV膠黏劑、UV涂料和UV油墨等，它們在接受或吸收外界能量后會發生化學變化，分解為自由基或陽離子，從而引發聚合反應。
光引發劑的引發原理：光引發劑能夠在紫外光區（250～420nm）或可見光區（400～800nm）吸收特定波長的能量，并產生自由基、陽離子等，進而觸發單體聚合和交聯固化。這些引發劑分子在紫外光或可見光照射下具有一定的吸光能力。它們可以直接或間接地吸收光能，從基態躍遷到激發單線態，再經過系間竄躍到達激發三線態。在激發單線態或三線態下，引發劑分子會經歷單分子或雙分子化學作用，產生能夠引發單體聚合的活性碎片，如自由基、陽離子或陰離子。根據引發機理的不同，光引發劑可分為自由基聚合光引發劑和陽離子光引發劑兩大類，其中自由基聚合光引發劑的應用最為廣泛。
2、光引發劑類型
光引發劑可以根據其光解機理或結構特點進行分類。
（1）按光解機理分類：
光引發劑主要分為自由基聚合光引發劑和陽離子聚合光引發劑兩大類，其中自由基型光引發劑應用最為廣泛。自由基型光引發劑進一步根據產生自由基的作用機理細分為裂解型光引發劑和奪氫型光引發劑。因此，光引發劑，全稱UV固化光引發劑，按機理可分為三類：
① 裂解型引發劑：這類引發劑通過吸收強紫外光發射的紫外量子，觸發聚合交聯和接枝反應，使液體在極短時間內形成固態薄膜。例如1173、184、907、369、1490、1700等。其裂解反應機理是：光引發劑分子吸收光能后，由基態轉變為激發態分子，發生NorrishⅠ反應，羰基和相鄰碳原子間的共價鍵拉長、弱化、斷裂，生成初級自由基。這些生成的初級自由基可以相同也可以不同。
② 奪氫型光引發劑（光敏引發劑）：這類引發劑通過奪氫反應形成自由基，如BP。其奪氫反應機理是：激發態的光引發劑分子從活性單體、低分子預聚物等氫原子給予體上奪取氫原子，使其成為活性自由基，進而引發聚合反應。
③ 陽離子光引發劑：這是另一類非常重要的光引發劑，包括重氮鹽、二芳基碘鹽、三芳基硫鹽、烷基硫鹽、鐵芳烴鹽、磺酰氧基酮及三芳基硅氧醚等。其基本作用特點是光活化使分子達到激發態，分子發生系列分解反應，最終產生超強質子酸（也叫布朗斯特酸或路易斯酸），作為陽離子聚合的活性種而引發環氧化合物以及乙烯基醚、內酯、縮醛、環醚等的聚合。陽離子光引發劑可分為鹽類、金屬有機物類、有機硅烷類，其中以碘鹽、硫鹽和鐵芳烴最具代表性。
（2）按結構特點分類：
光引發劑可分為以下幾類：
① 苯偶姻及衍生物類，包括安息香、安息香雙甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香丁醚等。
② 苯偶酰類，如二苯基乙酮、α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮等。
③ 烷基苯酮類，包括α，α-二乙氧基苯乙酮、α-羥烷基苯酮、α-胺烷基苯酮等。
④ 酰基磷氧化物類，如芳酰基膦氧化物、雙苯甲酰基苯基氧化膦等。
⑤ 二苯甲酮類，包括二苯甲酮、2,4-二羥基二苯甲酮、米蚩酮等。
⑥ 硫雜蒽酮類，如硫代丙氧基硫雜蒽酮、異丙基硫雜蒽酮等。
⑦ 陽離子型光引發劑也是重要的光引發劑之一，包括二芳基碘鹽、三芳基碘鹽、烷基碘鹽、異丙苯茂鐵六氟磷酸鹽等。
3、光引發劑的特點及選用
（1）光引發劑的特點和選用原則
① 光引發劑的吸收光譜需與輻射光源的發射譜帶相匹配，并具有較高的摩爾消光系數。
② 應具備良好的溶解性和反應活性，同時用量少、引發效率高。
③ 穩定性要好，便于長時間貯存，且在85℃以下不發生分解。
④ 根據預聚體和單體的類型，選用活性適當的光引發劑。
⑤ 建議復合使用幾種光引發劑，以在不同波長范圍內都能引發固化，從而提高固化速率。
⑥ 光引發劑及其光裂解產物應氣味小、無毒害、無環境污染。
⑦ 合成過程應簡單，且價廉易得，以降低成本。
（2）光引發劑的發展
光引發劑的發展方向主要集中在混雜型、可見光型、水基型、大分子型等，同時采用雙重固化方式可進一步增強效果。
① 自由基-陽離子混雜光引發劑：自由基體系固化速率快，但收縮較大；而陽離子光固化時體積收縮小、粘接力強，且固化過程不易被氧氣阻聚。綜合兩者優點，將自由基與陽離子光引發劑配成混雜體系，既可進行自由基聚合，又可進行陽離子聚合，具有協同效應。
② 可見光引發劑：如氟化二苯基鈦茂（Irgacure 784）和雙（五氟苯基）鈦茂，具有突出的光引發活性、貯存穩定性和低毒性。其吸收波長已延伸至500nm，在可見光區有較大吸收，特別適用于丙烯酸酯的可見光引發聚合固化。
③ 水性光引發劑（WSP）：在普通光引發劑中引入銨鹽或磺酸鹽官能團，使其與水相溶。主要類型為芳酮類，包括二苯酮衍生物、硫雜蒽酮衍生物等。
④ 大分子光引發劑：將普通的光引發劑引入大分子鏈上，制成大分子光引發劑。其與樹脂相容性好，固化后不遷移、不易揮發，且氣味小。
⑤ 雙重固化：即光固化與其他固化方式的結合，具有低溫快速固化性、出色的穩定性，可避免未固化部分分離，得到力學性能優良和尺寸穩定的固化物。其他固化方式包括熱固化、濕氣固化等。
