光固化中固化深度是一直是一个很大的问题，特别对于有填料的体系就更加严重。我们在上一期文章“有了这个方法，深度光固化不再是问题”中介绍了通过近红外染料在近红外照射下产生热，通过这个热来引发热引发剂的方法来达到深度固化的方法。今天我们介绍一种法国上阿尔萨斯大学(Univeristé de Haute-Alsace)的A.-H. Bonardi等人所采用的更加简单的方法来达到深度固化中国涂料在线coatingol.com。关于近红外的一些基本介绍，请直接阅读上一期的文章进行了解，我们这里就不重复叙述了。

　　这种方法是通过近红外照射一个三组分的体系来达到的。这三个组分是由在近红外区域有吸收的染料(光敏剂)、碘鎓盐(光引发剂)和膦化合物(染料再生剂)所组成。Bonardi对一系列的染料进行对比研究发现Ir140硼酸盐染料的效率最高，所使用的碘鎓盐为双(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟磷酸酯(Ar₂I⁺PF₆⁻)，膦化合物为4-二苯基膦苯甲酸(4-dppba)。聚合用的混合单体是甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)，1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯(1,4-BDDA)和氨基甲酸酯二甲基丙烯酸酯(UDMA)按照1:1:1比例混合得到的。

这一包含IR-140硼酸盐/Ar₂I⁺PF₆⁻/4-dppba的三组分体系可以得到一个很高的聚合速度，混合单体的最终转换率为50−60%，所得到的聚合产物表面指干。但当去掉两个添加助剂(Ar₂I⁺PF₆⁻/4-dppba)中的任何一个，都没有光聚合反应发生(图2)。

　　在复合材料的聚合反应中，填料常被使用。但这对UV固化带来一个很大的困难，因为填料会大大影响UV光的穿透能力。但是对于近红外体系，填料的存在就不再是一个问题。采用IR-140硼酸盐/Ar₂I⁺PF₆⁻/4-dppba三组分体系，添加了填料之后，体系的聚合速度并不会显著降低。有趣的是，即使填料的添加量达到75wt%时，光聚合都可以正常进行(图3)。

　　这个三组分体系的反应原理如图4所示。体系中膦化物4-dppba的存在对于现有实验条件下体系聚合反应的有效发生非常重要。甲基丙烯酸酯在空气中的自由基聚合存在很大的问题，因为自由基会和氧气结合形成一个非常稳定的过氧自由基(ROO^•)从而中止反应。而4-dppba的存在可以通过其和过氧自由基反应生产能够继续引发聚合反应的、不是那么稳定的自由基(RO•)。同时，在膦化物存在的情况下，会降低染料的降解速度。4-dppba是一个好的供电物质，从而可以使染料得到再生(图4，步骤5)，从而减缓染料的消耗。

　　Bonardi等人通过对一系列的近红外染料研究，发现采用IR-140硼酸盐近红外染料，和碘鎓盐Ar₂I⁺PF₆⁻以及膦化物4-dppba的三组分组合，在近红外照射下可以得到非常好的光固化效果，即使在高达75%的填料含量体系下，聚合反应仍然可以有效地发生。这一研究工作，使得对于高填料含量体系，以及对于光固化体系的固化深度，提供了一种简单、高效而方便的方法。