光接枝聚合具有突出的特點，既能獲得不同于本體性能的表面特性，又可保持本體性能。紫外光因其較低的工業成本以及選擇性使得紫外光接枝受到重視。選擇性是指眾多聚烯烴材料不吸收長波紫外光(300-400nm)，因此在引發劑引發反應時不會影響本體性能。紫外光應用于聚合物表面改性最早可追溯到1883年，當纖維素暴露于紫外光和可見光時，能觀察到發生了化學變化。其應用領域也已從最初的簡單表面改性發展到表面高性能化、表面功能化、接枝成型方法等高新技術領域，顯示了這種方法在聚合物表面改性方面的重要性和廣闊應用前景。

1、化學原理

生成表面接枝聚合物的首要條件是生成表面引發中心--表面自由基，表面自由基引發單體接枝聚合生成表面接枝物。比如芳香酮及衍生物在吸收紫外光后被激發到單線態S，然后迅速竄躍到三線態T，當有聚合物表面為氫給予體時，該羰基奪取氫而被還原成烴基，同時也生成了一個表面自由基，表面自由基引發單體聚合生成表面接枝聚合物。

該體系的優點：①光還原反應可以定量進行，一個BP分子可以奪取一個H產生一個表面自由基，容易控制；②表面自由基的活性較高，因此接枝率高；③因為引發反應起自于光敏劑和C-H鍵的反應，故該方法可適用于所有有機材料的表面接枝。

2、接枝方法

利用紫外光把單體接枝到聚合物表面的方法可分為液相接枝和氣相接枝兩類。

(1)氣相法。聚合物和反應溶液放在充有惰性氣體的密閉容器中，加熱使溶液蒸發，從而在彌漫著溶劑、單體和引發劑的氣氛中進行光反應。該體系的優點：a.單體和光敏劑以蒸汽形式存在，自屏蔽效應小；b.樣品表面的單體濃度極低，故接枝效率高。缺點是反應慢，輻射時間長。

(2)液相法。把光敏劑、單體或其他助劑配在一起制成溶液，直接將聚合物樣品置于溶液中進行光接枝聚合，也可將光敏劑涂到樣品上，再放入溶液中。

3、應用

(1)薄膜的表面改性

對食品包裝而言，除了表面或里層印刷、粘結、熱封等必須考慮和解決的問題外，對氧、水汽和香味的阻隔性是最為主要的指標。PE和PP對水汽的阻隔性優良，但對氧的阻隔性差； PET、NYLON對氧有較高的隔離性，但對水較差；PVDC對氧、水均具有良好的阻隔性，但成膜性及單獨成膜強度差，成本高；PVOH(聚乙烯醇)是最好的隔氧性薄膜，但因其溶解于水而難通過蒸煮消毒這一關。理想的性能組合可由表面光接枝法實現。一種路線是把具有特殊阻隔性能的聚合物接枝到價廉的PE和PP膜上；二是利用光接枝層技術制備復合膜，例如將PVOH夾于PP和PE膜之間，可制成即隔氧又隔水的高檔食品包裝膜。

此外，食品或水果保鮮包裝中的一種產品是防霧化、防結露保鮮袋。利用表面光接枝可制得內表面完全親水和吸水，而外表面疏水的保鮮袋來滿足這種用途。

復合膜是塑料薄膜的一種發展趨勢。復合膜是指通過特殊方法把具有不同材質的薄膜層合在一起的多層膜。但該制造工藝所面臨的難題是塑料薄膜的惰性表面難以粘合，而光接枝法可以從根本上解決該問題。光接枝固化技術可用于制備復合膜，主要原理是首先把待固化反應液涂于兩層待層合的薄膜之間并壓緊、壓勻。在紫外光照射下，涂層中的光敏劑將首先與兩薄膜的表面氫作用產生大量自由基；這些表面自由基隨后引發反應液的聚合并固化。該固化技術的優點：a.因基膜與固化膠粘劑間以化學鍵相連，故產生無界面粘合，大大提高了剝離強度；b.將傳統的先改性后復合的兩步法合并成一步工藝，可大大降低生產投資；c.由于兩基體薄膜是以表面接枝固化的原理而粘合的，只要薄膜表面含C-H鍵即可被層合，而對極性相配無要求。

(2)纖維表面改性

有機纖維的主要市場是復合材料和服裝行業。在復合材料制備中，增強纖維與基體材料的界面性能往往是最主要的研究課題之一。諸多處理方法中，表面光接枝法是最簡單且成本最低的方法之一。短纖維填充橡膠的制品中改進纖維與橡膠的粘結性也是表面光接枝法能達到的目標之一。

表面光接枝在基礎方面存在的主要問題有兩個：一是二維聚合，故傳統的向三個方向增長的聚合模式在這里不適用，需要進行系統、細致的基礎研究，以對二維聚合的機理及特點、反應過程進行表征和探索；二是表面接枝聚合物目前還沒有直接表征方法，因此缺乏對聚合反應以及增長聚合物鏈的跟蹤、測量方法及手段，而這個問題的解決需要聚合物化學家、物理學家、儀器設備方面專家的共同努力。

表面光接枝聚合是一個不太成熟的領域，但它在當今社會各方面的應用前景卻極大地刺激了各國聚合物科學家的研究熱情，這一領域必將成為國內外高分子學術界關注的熱點之一。