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UV 单体的粘度与其化学结构(如官能度、分子量、基团极性等)密切相关,不同类型的单体因分子链长度、交联能力差异,粘度范围存在显著区别。以下按官能度分类(单官能团、双官能团、多官能团)及特殊类型,整理常见 UV 单体的粘度范围及典型代表:
一、单官能团 UV 单体(1 个不饱和双键)
单官能团单体因分子结构简单、分子量较小,通常粘度较低,主要作为活性稀释剂,兼具降低体系粘度和参与固化的作用。
粘度范围:1 - 50 mPa・s(25℃,下同)
典型代表及粘度:
甲基丙烯酸甲酯(MMA):约 5 - 8 mPa・s
甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA):约 6 - 10 mPa・s
丙烯酸异辛酯(2 - EHA):约 3 - 5 mPa・s
甲基丙烯酸环己酯(CHMA):约 10 - 15 mPa・s
丙烯酸苄酯(BzA):约 8 - 12 mPa・s
二、双官能团 UV 单体(2 个不饱和双键)
双官能团单体分子中含两个可聚合基团,分子量略高于单官能团,粘度中等,兼具稀释性和一定的交联能力,能平衡涂层硬度与柔韧性。
粘度范围:20 - 200 mPa·s
典型代表及粘度:
1,6 - 己二醇二丙烯酸酯(HDDA):约 10 - 20 mPa・s(部分产品因纯度差异略低,接近单官能团上限)
二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA):约 30 - 50 mPa・s
新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA):约 40 - 60 mPa・s
乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA):约 50 - 80 mPa・s
双酚 A 环氧二丙烯酸酯(低分子量型):约 100 - 180 mPa・s
三、多官能团 UV 单体(3 个及以上不饱和双键)
多官能团单体因分子结构复杂、交联点多,分子量较大,粘度通常较高,主要用于提升涂层硬度、耐磨性和化学抗性。
粘度范围:100 - 5000 mPa·s(部分高官能度单体可达更高)
典型代表及粘度:
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA):约 80 - 120 mPa・s(3 官能团,粘度接近双官能团上限)
季戊四醇三丙烯酸酯(PETA):约 200 - 300 mPa・s
二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA):约 1500 - 3000 mPa・s(6 官能团,粘度较高)
三(2 - 羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯(THEICTA):约 800 - 1500 mPa・s(3 官能团,环状结构导致粘度偏高)
pentaerythritol tetraacrylate(PETTA,四官能团):约 400 - 600 mPa・s
四、特殊类型 UV 单体
含氟 / 硅改性单体:因引入低表面能基团,粘度通常低于同官能度常规单体,例如氟代丙烯酸酯:约 5 - 30 mPa・s。
长链烷基单体:如丙烯酸月桂酯(单官能团),因烷基链较长,粘度略高于短链单官能团,约 10 - 30 mPa・s。
齐聚物型单体(低聚物,常归类为单体 / 预聚体过渡态):如聚氨酯丙烯酸酯(2 - 3 官能团),粘度可达500 - 10000 mPa·s,需配合活性稀释剂降低粘度。
总结
UV 单体的粘度随官能度增加呈上升趋势:
单官能团:低粘度(1 - 50 mPa・s),侧重稀释性;
双官能团:中粘度(20 - 200 mPa・s),平衡稀释与交联;
多官能团:高粘度(100 - 5000 mPa・s+),侧重交联密度与性能。
实际应用中,常通过混合不同官能度UV单体调节体系粘度,兼顾施工性与固化后性能。