反应性粘合剂系统在许多工业、技术甚至diy应用中都得到了很好的应用。反应性胶粘剂体系的优点在于它可以应用于相对低分子量的材料，从而提供良好的加工性能和多孔材料的良好润湿性。在胶粘剂后续的化学反应和固化过程中，根据胶粘剂体系的不同，可获得极高的粘结强度和性能。在过去的80年里，各种各样的反应性粘合剂技术得到了发展和商业化，每种技术都有其优点和局限性。2022世界杯八强水位分析光生碱性催化剂技术为反应性粘合剂系统增加了一个新的维度，克服了某些限制，并提供了巨大的经济和环境效益。

通过基催化聚合和聚加成反应进行适当配方的交联是一个熟悉的过程，在使用聚氨酯和环氧胶粘剂的许多常规粘合剂应用中已经建立起来。其他可用的反应包括由亲核试剂(如胺、硫醇、羧酸酯或酸酐)进一步开环环氧基团，以及含有聚酯的乙酸酯或丙二酸酯与丙烯酸酯低聚物的迈克尔反应。咪唑衍生物固化4,5环氧化合物是碱催化均聚反应的一个例子在所有这些情况下，添加碱性催化剂会导致交联过程的立即启动，这将其限制为2部分定义的粘合剂体系，这取决于打开时间或锅寿命。

因此，潜在碱催化剂是改善胶粘剂固化过程控制的一种有吸引力的手段。同时，它们可以保持固化速度，并确保固化物的优良性能。热阻塞胺催化剂是已知的，但需要相当高的解阻塞温度来保持未固化材料的足够稳定性，例如在存储和运输过程中。

使用紫外线辐射触发碱或酸催化剂的释放是对应用和固化过程实现最佳控制的一种有价值的方法。图1展示了光致乳液催化聚合的一般原理。

碱催化和粘合剂

图2显示了为粘合剂应用设计的碱催化反应机制。在工业应用中，最普遍的是多元醇/异氰酸酯和环氧/硫醇机制。

在长开放时间和快速固化之间取得令人满意的折衷是至关重要的，特别是在卷筒纸涂层和较大的组装应用中。薄膜或铝箔层压板的制造需要一定的粘合剂工作窗口(锅寿命)，以保持一致的涂层参数，如粘度，涂层重量和涂层外观。短的开放时间具有在最终结构中快速固化的优点，但同时承担了粘合剂及其供给线和涂层储层粘度逐步增加的风险。除了上述困难外，它还可能导致涂层线中交联粘合剂的堵塞或积聚，特别是在意外的线路停止或一般停机后。较长的打开时间可以防止这些问题，但延长了实现进一步转换和使用层压板所需的足够粘结强度的时间。对于食品包装层压板，必须考虑到健康和安全合规性，反应性成分需要完全纳入交联结构或转化为非迁移物种在大型装配应用中，类似问题要么导致粘结不均匀(开启时间过短)，要么导致固化或隔离时间过长。光生碱催化剂可以克服这些问题，同时提供可观的经济和环境优势。

强光敏基催化剂(PLB)的研制

许多碱催化交联反应需要具有良好碱性和亲核性的胺。例如，这些因素与空间位阻一起强烈影响胺基在异氰酸酯反应中的效率弱酸性乙酸酯或丙二酸酯衍生物与丙烯酸双键的Michael加成反应由胺基如四甲基胍(TMG)、1,5-二氮双环[4.3.0]非5-烯(DBN)或1,5-二氮双环[5.4.0]-十-5-烯(DBU)等有效催化，而简单的叔胺则不能事实上，这些脒型碱的碱性是叔胺的三到四倍(表1)。因此，开发光致敏胺是值得的，它可以产生具有脒基性质的活性催化剂。

光致分解叔胺设计中的一个挑战是在氮上引入光致分解取代基会导致铵盐的形成。这一概念已用于迄今为止报道的大多数光致敏叔胺，但导致化合物在低极性配方中的溶解度和稳定性相应有限，因此实际用途有限。

脒结构为光致敏结构提供了一种有吸引力的替代方法，因为这些化合物的极高碱度归因于两个氮原子通过碳氮双键的共轭相互作用。这种双键的消除导致结构与孤立的仲胺和叔胺基团具有相应的低碱度。这种胺可用作更强的脒基的潜在前体，前提是使用合适的光可移基(PRG)通过光引发氧化反应产生双键。这里的一个优点是这样得到的光致敏胺是中性的有机化合物。

催化剂的潜伏态(PLB)和活性态(DBN)都是胺，尽管它们的活性非常不同。计算了光衰减剂和活性胺的pKa值11，并得到潜伏胺PLA (pKa = 8.96)和DBN (pKa = 13.41)之间的∆pKa约为4.5个单位。光致敏形式的碱度与叔胺相似的事实表明，它可能在简单叔胺催化的反应中表现出一定的活性。

对不同prg的广泛测试表明，当使用合适的取代烯丙基12或苄基时，可获得具有这种性质的化合物光化学诱导的氨基共轭引入可以用烯丙基或苄基碳氮键的光诱导裂解来解释，如图3所示，用苄基取代光衰减胺(PLA)来说明。

如预期的那样，在不影响活性胺催化剂的情况下，通过设计PRG来满足不同的要求，可以优化PLA的各种性能。例如，这些类型的光致敏碱的吸收光谱可以通过改变-苄基部分的取代模式在很大范围内调整。图4显示了四种衍生物(PLB-1到PLB-4)的吸收光谱。

对于实际应用，化合物PLB-1或PLB-2，其吸收局限于UV-B光谱区域，被发现是最有用的，无论是应用性质还是合成途径。光致衰减胺的光谱灵敏度可以通过使用敏化剂很容易地扩展到更长的波长。一项广泛的研究表明，几种类型的芳香酮，如取代的二苯甲酮衍生物或硫杂蒽酮，是最有用的增敏剂。因此，光基发生器与合适的敏化剂的组合允许启动系统的吸收特性容易调整到目标应用的要求(图5)。

实验与结果

为了证明和确认光致弱基催化剂的基本概念，我们配制了一系列典型的粘结体系，并对其进行了改性和测试。重点是光致基的基本掺入，锅寿命稳定性和粘结强度随时间的发展。

光敏基PLB-1与二苯甲酮(BP)作为光敏剂结合，被纳入溶剂型2K-PUR复合胶粘剂配方。为了评估DBN光致专利的效率，使用该粘合剂将36微米聚酯(PET)薄膜层压到30微米双向取向聚丙烯(BOPP)薄膜上，并在t剥离模式下确定粘结强度。将参比和改性胶粘剂湿涂到聚酯薄膜上，然后干燥，然后使用ChemInstruments台式覆膜机将大约20微米厚的干膜层压到BOPP薄膜上。随后，将层压板暴露在通过BOPP侧的紫外线辐射下(IST-Metz, 2个中压汞灯，能量输出为100 W/cm，带速为5 m/min)，并在不同时间用张紧计测量粘结强度。

结果(图5)表明，使用光生DBN催化剂的体系内聚强度更快，仅6小时后失效模式就转变为附着失效(AF)。附着力持续增加，导致聚酯在48小时后撕裂(材料失效MF)。即使在48小时后，非催化参照系在6小时后仍表现出与光催化体系相似的剥离强度。

如前所述，涂覆过程中的粘度稳定性对胶粘剂用户非常重要。图6显示了溶剂型2-K聚氨酯粘合剂粘度随时间的变化。未修改的参考显示，在黑暗中储存至少72小时，涂层粘度稳定。用PLB-3改性可以确保类似的锅寿命稳定性，而PLB-1的催化作用导致粘度在同一时间内提高4倍。

释放的碱催化剂的pKa决定了哪些反应可以考虑进行评估。光致敏型与自由碱型有较大的pKa差异，具有快速反应的稳定存储体系是可行的。具有小pKa差异的体系也可以在黑暗或阴影区域催化反应;然而，它只适用于2组分体系，其稳定性/反应性比必须仔细评估。图7说明了光致敏剂和光释放基之间的pKa关系。

结论

新型光致敏基催化剂的开发为常规胶粘剂系统的辐射固化创造了新的机会，允许光触发，按需固化由强dbn型碱催化的配方。因此，光致光固化系统允许更好的处理和增加粘合剂系统的通用性。光致专利催化剂延长了反应系统的使用寿命，因为它们在应用前只需用紫外灯激活。

不同的应用方法是合适的，这取决于各自的交联化学以及粘合剂应用和粘合过程。即使在没有催化剂的情况下也能反应的组分必须作为双组分配方使用，但在长锅寿命和快速固化之间显著改善的平衡，以更容易处理、更少损失和更高通量的形式为最终用户提供了相当大的优势。因此，释放的催化剂加速了粘合剂的固化反应，提高了生产效率。

在没有基础催化剂的情况下不反应的树脂系统可以作为一个部分系统处理，在黑暗中延长保质期长达几个月，然后在辐照后根据需要快速固化。增敏剂在优化辐照条件下的光灵敏度方面已被证明是有用的。

使用光致光固化技术可以提高现有生产线的生产能力，因为粘合层压板的初始强度和最终强度都可以更快地达到。此外，它减少了贴膜后的存储时间，因为它缩短了达到完全固化所需的时间。因此，可以减少仓库和存储区域，缩短生产周期。

由于基于光致敏催化的粘合剂体系具有更好的交联性能，可以优化或缩短质量控制程序。综上所述，光致专利催化剂固化后，由于具有更好的粘附性和内聚性，最终产品的产品性能更好。

然而，仔细选择能产生合适催化剂的光致发光基对高效固化至关重要。正在进行的光致专利基地的研究和应用工作旨在进一步扩大这一新技术平台的范围，补充现有的紫外线固化工艺，并开辟辐射固化的新途径。br>
本文首次发表于2009年4月的《欧洲涂料杂志》，基于巴斯夫公司Benno Blickenstorfer于2009年4月1日在德国纽伦堡举行的欧洲涂料大会上所作的“使用光致专利基技术的粘合剂的新机遇”的报告。