工程師必看！哪種光致產酸劑能讓你的產品性能翻倍？

來源：作者：人氣：-發表時間：2025-04-02 16:57:00【大中小】

光致產酸劑（PAG）是在光照射下產生酸性物質的化合物，這些酸作為催化劑能引發多種化學反應，如陽離子聚合和交聯。與亞穩態酸發生器不同，光致產酸劑產生的酸壽命更長，足以驅動后續化學過程。其核心功能是將光能轉化為化學反應性，通過酸催化目標反應。光致產酸劑的效率取決于其光吸收特性和產生有效酸濃度的能力，吸收特定波長光的能力和酸的產率越高，應用效果越顯著。

光致產酸劑在光固化聚合物配方和化學放大光刻膠中至關重要，廣泛應用于微電子、涂料、粘合劑、印刷油墨、牙科復合材料、三維打印及生物醫藥等領域。在半導體制造中，它是光刻技術的關鍵組分，能引發陽離子聚合反應。不同應用對光致產酸劑的要求各異，需開發多種特性不同的光致產酸劑。

光致產酸的基本原理是吸收特定波長的光啟動產酸過程。離子型光致產酸劑通過光解反應生成路易斯酸，非離子型則生成磺酸。雙光子激發可實現更高空間分辨率。選擇光致產酸劑需考慮酸的種類、強度、熱穩定性、溶解性及材料兼容性。

影響產酸效率的因素包括量子產率、波長依賴性的透明度和吸收率、光強度等。優化性能需在多種因素間取得平衡。理想的光致產酸劑應高效生成所需酸，不干擾配方其他組分，且產生的酸需足夠強以催化反應，但不與體系中其他成分發生不必要反應。同時，光致產酸劑應高效吸收所需波長光能，不引起不希望的副反應。

光致產酸劑的化學分類

光致產酸劑主要分為兩大類：離子型光致產酸劑和非離子型光致產酸劑。

離子型光致產酸劑

· 離子型光致產酸劑主要包括鎓鹽，其中陽離子可以是二芳基碘鎓、三芳基硫鎓、三芳基磷鎓、芳基重氮鎓等，陰離子可以是BF₄^-、SbF₆^-、AsF₆^-、PF₆^-、RSO₃^-、CxFySO₃^-、B(C₆F₅)₄^-等。硫鎓鹽是廣泛使用的離子型光致產酸劑，具有較高的熱穩定性和優異的溶解性，針對特定波長敏感性進行了優化，光解時不會產生揮發性副產物。碘鎓鹽則能產生更高量子產率的酸，適用于需要較高反應速率的場合，但光解時可能會產生揮發性碘代芳香族光解產物。

離子型光致產酸劑的特點：

通過選擇不同的抗衡陰離子，可以調節所產生酸的強度（從弱酸到強酸）。

通常具有較高的熱穩定性。

可以通過結構修飾來改變其光譜吸收特性。

離子型和非離子型光致產酸劑的比較

特性	離子型光致產酸劑	非離子型光致產酸劑
主要類型	硫鎓鹽、碘鎓鹽	磺酸酯、亞氨基磺酸酯
典型產酸	布朗斯酸或路易斯酸（取決于陰離子）	多為磺酸
一般熱穩定性	較高	較低
一般在有機溶劑中溶解性	可能受限	通常更廣
主要優點	熱穩定性高，酸強度可調	溶解性好，可設計生成不同類型的酸

非離子型光致產酸劑

非離子型光致產酸劑在光照下可以生成磺酸、羧酸、磷酸或氫鹵酸。其中，磺酸酯是一類重要的非離子型光致產酸劑，能夠產生強酸。非離子型光致產酸劑在溶解性和生成不同類型酸的可能性方面具有優勢。

光致產酸劑在光刻技術中的應用

光致產酸劑是許多半導體光刻配方，尤其是化學放大光刻膠的關鍵組分。圖案化性能取決于光致產酸劑與光子作用并離解形成催化性光酸的能力。生成酸的效率以及所產生酸的性質直接影響著微電子器件制造的分辨率和質量。

在光刻膠中，光致產酸劑在光照下產生的酸會催化光刻膠聚合物中的脫保護反應，導致其溶解性發生變化。這一過程使得可以使用堿性溶液進行圖案顯影。化學放大機制是現代光刻技術的基石，其中一個光子觸發產生多個酸分子，這些酸分子又催化大量的脫保護反應，從而實現了先進光刻所需的高靈敏度。光致產酸劑的性能直接關系到光刻圖案的分辨率和整體質量。

不同的光刻技術會選擇特定的光致產酸劑。在深紫外（DUV）曝光下，離子型鎓鹽光致產酸劑，如三芳基硫鎓鹽和二芳基碘鎓鹽，因其優異的產酸效率而常用。然而，在更高能量的電子束曝光下，非離子型光致產酸劑通常表現更佳。光致產酸劑的選擇高度依賴于光刻技術和曝光光源。對于極紫外（EUV）和電子束等高能光源，非離子型光致產酸劑的重要性日益增加，因為主要產酸機制變為抗蝕劑聚合物向光致產酸劑的電子轉移敏化作用。

在光刻性能方面，光致產酸劑需具備多種關鍵性質，包括對光酸擴散的高度控制、在光刻膠溶劑中的良好溶解性和混溶性、高的熱穩定性和儲存穩定性，以及精確的波長依賴性透明度和吸收率。這些性質對于獲得清晰圖案、高分辨率和減少線邊緣粗糙度（LWR）至關重要。光致產酸劑還需與光刻膠的其他組分相容，并在工藝條件下保持穩定。

光致產酸劑在涂料和油墨領域的應用

光致產酸劑在紫外光固化涂料和印刷油墨中的應用具有顯著的優勢和多樣性。作為陽離子聚合引發劑，它們能夠引發環氧樹脂和乙烯基醚的聚合反應，為涂料和油墨的快速固化提供了可能。

在紫外光固化涂料方面，陽離子紫外光固化技術不受氧氣阻聚的影響，這一特性使得光致產酸劑成為表面涂層應用的理想選擇。此外，與自由基聚合相比，陽離子聚合具有較低的收縮率，有助于獲得具有更好附著力和更少應力的涂層。在脫模涂料和罐頭涂料等領域，陽離子紫外光固化技術得到了廣泛應用。

在紫外光固化印刷油墨中，光致產酸劑同樣發揮著重要作用。特別是在需要較高工藝速率的印刷油墨生產中，二芳基碘鎓鹽光致產酸劑因其較高的產酸量子產率而備受青睞。這些光致產酸劑在紫外光照射下能夠迅速產生酸，從而引發快速的聚合反應，滿足高速生產的需求。

光致產酸劑在3D打印技術中的應用

光致產酸劑在3D打印技術，特別是立體光刻（SLA）中至關重要。它們被添加到光固化樹脂中，光照后產生的酸能引發樹脂中的單體或低聚物聚合，使材料固化。光致產酸劑通過精確控制光固化區域，實現逐層固化。其種類選擇會影響固化速度、光穿透深度和打印物體的機械性能。

光致產酸劑在其他工業領域的應用

光致產酸劑的應用范圍非常廣泛，不僅在光刻技術中發揮著關鍵作用，還在紫外光固化粘合劑和密封劑、陽離子光聚合反應以及生物醫藥等新興領域展現出巨大的潛力。

在紫外光固化粘合劑和密封劑方面，光致產酸劑能夠迅速引發聚合反應，使粘合劑和密封劑在短時間內固化，從而提高了生產效率和產品質量。這種快速固化的能力使得光致產酸劑在需要快速固化且對環境污染要求嚴格的制造過程中非常受歡迎。

此外，光致產酸劑還是各種單體和環狀化合物陽離子光聚合反應的引發劑，廣泛應用于微流控系統的構建和其他微細加工領域。通過光引發聚合，可以方便且可控地引發聚合反應，實現對聚合過程的空間和時間控制。這種控制水平對于創建具有復雜結構的微流控設備等應用至關重要。

在生物醫藥領域，光致產酸劑的應用也備受關注。例如，不可逆的光致產酸劑可以通過產生H+殺死細菌，用于抗菌治療。雙光子激發光致產酸劑則因其高時空特異性，正被研究用于生物探測和光動力療法。這種精確控制光致產酸的能力為生物醫藥領域開辟了新的可能性，如靶向藥物遞送和局部抗菌治療等。

光致產酸劑的行業應用

行業/應用領域	常用光致產酸劑類型（示例）	光致產酸劑的作用	關鍵要求/考慮因素
光刻技術	硫鎓鹽（如三芳基硫鎓鹽）、碘鎓鹽	作為化學放大光刻膠中的催化劑，引發脫保護反應	高分辨率、低擴散、高穩定性
涂料	硫鎓鹽（如CPI系列）、非離子型（如NA-CS1）	作為陽離子聚合引發劑，引發環氧樹脂和乙烯基醚的聚合	快速固化、耐氧氣、低收縮
油墨	碘鎓鹽、硫鎓鹽	作為陽離子聚合引發劑，引發油墨中樹脂的聚合	快速固化
3D打印	硫鎓鹽	作為光固化樹脂中的引發劑，引發單體或低聚物的聚合	高分辨率、固化深度
生物醫藥	不可逆磺酸鹽、雙光子活化型	抗菌治療中產生酸殺死細菌；光動力療法和生物探測中產生酸	生物相容性、高時空特異性

Seebio現貨供應光引發劑(PI)/光敏劑(PAC)/光致產酸劑（PAG）產品

產品規格和需求請聯系400-021-8158

Seebio Code	CAS No.	化學品名 Chemical Name	外觀 Appearance	純度 Purity	吸收峰（nm） Absorption Peak
AAU16171A	85342-62-7	萘酰亞胺三氟甲磺酸 N-Hydroxynaphthalimide Triflate	/	≥99%	/
AAU16172A	1610827-31-0	6-丁基-N-羥基萘酰亞胺三氟甲磺酸 6-butyl-1,3-dioxo-1H-benzo[de]isoquinolin-2(3H)-yl trifluoromethanesulfonate	/	≥99%	/
AAU16173A	2348470-19-7	6-(2-甲氧基乙氧基)-N-羥基萘酰亞胺三氟甲磺酸 6-(2-methoxyethoxy)-1,3-dioxo-1H-benzo[de]isoquinolin-2(3H)-yl trifluoromethanesulfonate	/	≥99%	/
AAU16174A	125051-32-3	雙2,6-二氟-3-吡咯苯基二茂鈦 Bis(.eta.5-2,4-cyclopentadien-1-yl)- bis[2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)phenyl]titanium	黃色-橙色粉末 Yellow-Orange powder	≥99%	333、396、470
AAU16175A	162881-26-7	苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦 Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide	淡黃色粉末 Yellowish powder	≥99%	338、370、405
AAU16176A	75980-60-8	(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦 2,4,6-Trimethyl benzoyldiphenyl phosphine oxide	淡黃色粉末 Yellowish powder	≥99%	295、368、380、 400
AAU16177A	84434-11-7	2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯 Ethyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphinate	淡黃色透明液體 Yollewish liquid	≥98%	369
AAU16178A	5495-84-1	2-異丙基硫雜蒽酮 2-Isopropylthioxanthone	淡黃色粉末 Yellowish powder	≥99%	258、382
AAU16179A	82799-44-8	2,4-二乙基硫雜蒽酮 2,4-Diethylthioxanthone	淡黃色粉末 Yellowish powder	≥99%	261、385
AAU16180A	71868-10-5	2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮 2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2- morpholinopropane-1-one	白色粉末 White powder	≥99%	240、306
AAU16181A	119313-12-1	2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基)丁酮 2-Benzyl-2-dimethylamino-1-(4- morpholinophenyl)butanone	淡黃色粉末 Yellowish powder	≥99%	206、323
AAU16182A	119344-86-4	2-二甲氨基-2-（4-甲基）芐基-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮 2-Dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)- 1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)-butan-1-one	淡黃色粉末 Yellowish powder	≥99%	233、320
AAU16183A	119-61-9	二苯甲酮 Benzophenone	白色片狀固體 White flakes	≥99.5%	256、330
AAU16184A	947-19-3	1-羥基環己基苯基甲酮 1-Hydroxy-Cyclohexyl Phenyl Ketone	白色粉末 White powder	≥99%	244、280、326
AAU16185A	7473-98-5	2-羥基-2-甲基苯基丙烷-1-酮 2-Hydroxy-2-methylpropiophenone	無色至淡黃色透明液體 Colorless to pale yellow liquid	≥99%	244、278、322
AAU16186A	15206-55-0	苯甲酰甲酸甲酯 Methyl benzoylformate	淡黃色透明液體 Yollewish liquid	≥99%	255、325
AAU16187A	24650-42-8	2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenone	白色粉末 White powder	≥99%	220、255、325
AAU16188A	90-93-7	四乙基米氏酮 4,4'-Bis(diethylamino)benzophenone	黃色片狀結晶 Yellow Flakes	≥98%	244、280、330
AAU16189A	10287-53-3	4-二甲氨基苯甲酸乙酯 Ethyl-4-(dimethylamino)benzoate	白色粉末 White powder	≥99%	228、308
AAU16190A	/	香豆素肟酯 Coumarin oxime ester	白色粉末 White powder	≥98%	297
AAU16191A	478556-66-0	1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H- 咔唑-3-基]乙酮 1-(O-乙酰肟) 1-[9-Ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]ethanone 1-(O-acetyloxime)	白色粉末 White powder	≥99%	252、291、328
AAU16192A	32760-80-8	異丙苯茂鐵六氟磷酸鹽 Cyclopentadienyliron(ii) hexa- fluorophosphate	棕黃色粉末 Yellow-Brown powder	≥98%	300、390、450
AAU16193A	100011-37-8	異丙苯茂鐵六氟銻酸鹽 Cyclopentadienyliron(ii) hexa- fluoroantimonate	棕黃色粉末 Yellow-Brown powder	≥98%	300、390、450
AAU16194A	344562-80-7	4-異丁基苯基-4’-甲苯基碘六氟磷酸鹽 4-Isobutylphenyl-4'- methylphenyliodonium hexafluorophosphate	淡黃色透明液體 Yellowish liquid	75%	243
AAU16195A	71786-70-4	雙(4-十二烷基苯)碘六氟銻酸鹽 Bis(4-dodecylphenyl)iodonium hexaflurorantimonate	淡黃色透明液體 Yellowish liquid	50%	278
AAU16196A	61358-25-6	雙(4-叔丁基苯基)碘鎓六氟磷酸鹽 Bis(4-tert-butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate	白色粉末 White powder	≥99%	265
AAU16197A	42573-57-9	2,4-雙(三氯甲基)-6-對甲氧基苯乙烯基-S-三嗪 2-[2-(4-Methoxyphenyl-2-yl)vinyl]-4,6-bis(trichloromethyl)1,3,5- triazine	黃色粉末 Yellow powder	≥98%	249、373
AAU16198A	/	(5-對甲苯磺酰氧亞胺-5H-噻吩-2- 亞基）-（4-甲氧基苯基）-乙腈 p-methoxyphenylacetonitrile, a-[5- [[(p-toluene sulfonyl)oxy]imino]-2(5H)-thienylidene]	棕黃色粉末 Yellow-Brown powder	≥97%	270、430
AAU16199A	506426-96-6	5-(4-二苯胺苯基乙烯基)- 苯乙基惡唑烷-2,4-二酮 2,4-Oxazolidinedione, 5-[[4- (diphenylamino)phenyl]methylene]- 3-(2-phenylethyl)-	黃色粉末 Yellow powder	≥99%	395