在UV固化配方中，三苯基氧化膦衍生物(TPO)是一種被廣泛使用的光引發(fā)劑，其在UV照射下所產(chǎn)生的膦?；杂苫缺交杂苫幕钚愿?，因此其對(duì)于聚合反應(yīng)的引發(fā)也更高效。TPO類光引發(fā)劑對(duì)于UV LED的發(fā)射波長(zhǎng)也有更好的吸收配合，但由于TPO更易受氧阻聚的影響，因此即使在比較高的輻照劑量條件下，經(jīng)常也不能得到指干的涂層表面。

來自賀利氏(Haraeus)日本公司的Kazuo Ashikaga(足利一雄)和Kiyoko Kawamura(川村清子)在2016年亞洲輻射固化會(huì)議(Radtech Asia 2016)上面介紹了采用步進(jìn)固化的方法來改善固化，從而有效地得到指干的表面。

實(shí)驗(yàn)的UV固化配方中采用了聚氨酯丙烯酸酯齊聚物、1,6-己二醇二丙烯酸酯、光引發(fā)劑Irgacure TPO、甲氧基聚乙二醇(400)丙烯酸酯，同時(shí)采用了聚丙二醇(PPG-700)來作為惰性稀釋劑來得到不同的粘度體系。

圖1 采用步進(jìn)固化方式不同TPO濃度下得到指干表面所需最低能量

步進(jìn)固化的單次輻照能量介于100到1,000mJ/cm2之間。在不同光引發(fā)劑濃度下采用步進(jìn)固化方法得到指干表面所需的不同輻照劑量情況如圖1。從圖中可以看出，采用步進(jìn)固化方式時(shí)，即使單次輻照能量較低(如100mJ/cm2)的情況下仍然可以有效地得到指干的表面，這和單次采用高輻照能量(如1,000mJ/cm2)的所得到效果相同。

作者又對(duì)不同粘度、不同輻照強(qiáng)度和不同光引發(fā)劑濃度下，光引發(fā)劑TPO在350到420納米之間的吸收光譜變化情況進(jìn)行了測(cè)定，得到了圖2(Fig. 2)的結(jié)果：

從圖2中可以看出，TPO的吸收光譜隨著輻照能量的增加而降低。同時(shí)當(dāng)光引發(fā)劑濃度較高，輻照能量較高及體系粘度較低的情況下，TPO的吸收光譜表現(xiàn)出一些不尋常的變化。另外，研究也發(fā)現(xiàn)TPO的消失速度和反應(yīng)體系的粘度有強(qiáng)烈的關(guān)聯(lián)性，作者認(rèn)為在UV LED照射情況下短時(shí)間內(nèi)在微區(qū)域的粘度變化有助于指干表面的形成。

基于其進(jìn)行的所有試驗(yàn)，作者認(rèn)為在單波長(zhǎng)的UV LED照射條件下，TPO引發(fā)體系表現(xiàn)出一些特殊的固化特性。作者對(duì)此進(jìn)行了一個(gè)大膽的假設(shè)：在TPO引發(fā)劑的體系中，固化反應(yīng)過程中進(jìn)行增長(zhǎng)反應(yīng)的自由基，會(huì)由于高反應(yīng)活性的二苯基膦?；杂苫鸟詈戏磻?yīng)而被終結(jié)。這一現(xiàn)象又受到輻照強(qiáng)度、TPO濃度和反應(yīng)體系粘度的影響。