2,2′-二邻甲氧基苯基-4,4′,5,5′-四苯基-1,2′-二咪唑复合光引发体系的光聚合动力学研究

本文研究了对2,2′-二邻甲氧基苯基-4,4′,5,5′-四苯基-1,2′-二咪唑(BMOIM)复合光引发体系引发聚合动力学过程.采用紫外光谱仪对引发剂、供氢体、增感剂在紫外区的吸收谱图进行了表征.利用实时红外光谱仪对复合光引发体系引发聚合动力学过程进行实时监测,考察了不同光强、引发剂浓度以及不同官能度单体对反应速率及最终双键转化率的影响.结果表明,在引发剂浓度为0.6%(质量分数)时,20s内双键转换率达到96%,随着引发剂浓度的提高,聚合速率增大.聚合速率以及最终双键转化率随着光强增大而增大;双官能团单体的最终双键转化率比三官能团单体的最终双键转化率要高.     

2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基-1-苯乙烯基)-s-三嗪光引发剂的合成与聚合动力学研究

本研究以4-甲氧基苯甲醛和2,4-双(三氯甲基)-6-甲-基1,3,5-三嗪为原料合成了一种引发剂2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基-1-苯乙烯基)-s-三嗪(BMT),并利用红外光谱、紫外光谱、核磁共振等手段对其结构进行表征.利用实时红外光谱研究其光聚合动力学性能,结果表明,不同引发剂浓度,不同单体和不同光强对单体双键转化率都有一定的影响.     

含2,2′,4-三(2-氯苯基)-5-(3,4-二甲氧基苯基)-4′,5′-二苯基-1,1′-双咪唑光引发体系的光聚合动力学研究

2,2′,4-三(2-氯苯基)-5-(3,4-二甲氧基苯基)-4′,5′-二苯基-1,1′-二咪唑(CZ-HABI)是一种高效的光引发剂,其结构通过傅里叶红外光谱仪、核磁共振仪、紫外吸收光谱进行表征.复合引发体系(PI)由光引发剂CZ-HABI、增感剂4,4′-双(二乙氨基)苯甲酮(EMK)、供氢体N-苯基甘氨酸(NPG)组成,利用实时红外(RT-IR)对该复合光引发体系进行了光聚合反应动力学研究,结果表明:在没有供氢体条件下,基本上没有引发效果,增加供氢体后,引发效率大幅增加;增加复合光引发体系用量能提高光聚合反应的双键转化率,且最大聚合速率与[PI]1/2成正比;随着光强的增强,单体的双键转化率与最大反应速率均增大;复合光引发体系引发双丙烯酸酯类单体的最终双键转化率比三丙烯酸酯类单体要高.复合光引发体系的引发效率比ITX/EDAB光引发体系的引发效率高,与1-羟基环己基苯基甲酮(184)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)的引发效果相近.     

基于α-羟烷基苯酮(HAPK)可聚合大分子光引发剂的合成及其引发三丙二醇双丙烯酸酯(TPGDA)光聚合动力学的研究

以α-羟烷基苯酮(HAPK)、甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇600(PEG600)和丙烯酸-β-羟乙酯(HEA)为原料,通过3步反应,合成了一种可聚合大分子光引发剂:HAPK-TDI-PEG600-TDI-HEA(HTPTH).用IR对反应过程进行了监测.通过Photo-DSC研究了HTPTH引发三丙二醇双丙烯酸酯(TPG-DA)光聚合动力学,考察了光强、引发剂浓度对TPGDA光聚合动力学的影响.结果表明,随着引发剂浓度和光强的增大,最大反应速率对应的转化率、单体最终转化率、最大反应速率都增大,达到最大反应速率所需的时间减小.     

含氟光引发剂的合成及其性能研究

以2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(Irgacure 2959)和全氟辛酰氯(PFOC)为原料合成了光引发剂全氟辛酸-2-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰)苯氧基]乙酯(2959-F),利用红外光谱(FT-IR)和核磁共振(¹⁹F NMR)对2959-F进行了结构表征;通过紫外吸收光谱测定了2959-F的紫外吸收谱;通过实时红外光谱(RT-IR)对合成的含氟光引发剂进行了光聚合反应动力学研究,考察了光强和引发剂浓度对单体的双键转化率和聚合速率影响,并研究了光引发剂2959-F的抗氧阻聚性能.结果表明:随着光强的增大,单体的双键转化率和聚合速率增加;在一定范围内,引发剂的浓度越高,双键转化率越高,聚合速率越快.2959-F具有较高的双键转化率和较快的聚合速率,并且具有较好的抗氧阻聚性.     

KCD/MDEA/TA三元引发剂引发丙烯酸酯/液晶复合体系光聚合动力学

采用配有441.6 nm滤光片的光差示扫描量热仪研究了3,3'-羰基双(7-二乙胺香豆素)(KCD)/N-甲基二乙醇胺(MDEA)/2-(4-甲氧苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪(TA)三元引发剂引发丙烯酸酯/液晶复合体系光聚合动力学行为. 结果表明, 在KCD/MDEA复合引发剂中添加TA, 显著提高了丙烯酸酯/液晶复合体系的最大光聚合速率[R_p(max)]和单体转化率, 当TA质量分数为0.5%时, 体系的R_p(max)和单体转化率分别提高了100%和69%. 同时, 随着光照强度的增加, 该体系的R_p(max)和单体转化率呈增大的趋势, 当光强从1.5 mW/cm⁺²提高到35.2 mW/cm⁺²时, 其R_p(max)和最终单体转化率分别提高了2.5和2.8倍.     

可聚合二苯甲酮类光引发剂的合成及其光聚合性能研究

以4-(2,3-环氧丙氧基)二苯甲酮(EBP)和丙烯酸为原料,通过开环反应合成了含有不饱和双键的可聚合光引发剂4-(丙烯酸-2-羟基丙酯-3-氧基)二苯甲酮(AEBP).采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(¹HNMR)对其结构进行表征,利用紫外吸收光谱对AEBP的紫外吸收波长进行表征,通过实时红外(RT-IR)研究了AEBP引发丙烯酸酯单体的光聚合动力学.采用萃取法对比了BP与AEBP引发固化体系后的迁移性.结果表明,随AEBP浓度增加,单体最终转化率增加;当助引发剂N,N-二甲氨基苯甲酸-乙酯(EDAB)浓度为1.2%时,单体最终双键转化率最高;AEBP对双官能度单体的引发效率较之三官能度单体的好;聚合速率随光照强度的增强而变快;固化后AEBP的迁移性比传统的BP大大降低.     

二苯酮-可聚合胺引发1,6-己二醇二丙烯酸酯的光聚合研究

以UV-Vis分光光度计法和Photo-DSC法分别研究了合成的3种可聚合胺类助引发剂DMPDA、EGDPM、EGMPM与二苯甲酮(BP)组成的引发体系的光化学初级过程及引发1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)的紫外光聚合动力学.考察了助引发剂胺的含量对BP的光化学初级过程和对引发HDDA光聚合动力学的影响,以及光强和温度对聚合动力学的影响.结果表明,随着胺含量的增加,BP的光化学初级反应速率增加,从而使体系的聚合反应速率增加.随着温度和光强的增加,单体最终转化率、最大反应速率增大,达到最大反应速率所需的时间减小.     

可聚合型光引发剂4-丙烯酰氧基二苯甲酮的光聚合性能研究

以实时红外光谱(RT-IR)法研究了合成的4-丙烯酰氧基二苯甲酮(4-ABP)的光聚合动力学性质,考察了不同单体、不同引发剂和助引发剂浓度、不同光强对聚合性能的影响.以萃取法对比研究了4-ABP和二苯甲酮(BP)在固化膜中的的残留量.结果表明,4-ABP是一种非常有效的光引发剂.随着引发剂浓度和光强的增大,单体转化率、最大反应速率都增大,诱导期缩短.萃取实验表明4-ABP在固化膜中的残留量远低于BP.     

双官能度单组分光引发剂的制备及其光引发活性研究

本文利用4-甲基二苯甲酮、哌嗪等原料合成了一种双官能度的单组分光引发剂（MBPPA）,其分子结构中具有两个二苯甲酮基团。通过紫外光谱研究了光引发剂的紫外吸收和光降解性能,并利用实时红外测试了光引发剂的光引发活性以及不同单体对光聚合动力学的影响。结果表明,在光照10 min后,MBPPA在257.2 nm处的吸光度降低了18.76%,光降解速度明显高于MBP。当光强为50 mW·cm^-2时,0.2%（摩尔分数）MBPPA单独引发乙氧基乙氧基丙烯酸乙酯（EOEOEA）聚合的转化率可达90%。在同等条件下,多官能度丙烯酸酯单体的聚合速率要明显高于单官能度丙烯酸酯单体,但其转化率有所降低。     

吡咯烷基-N-甲酸-丙烯酸乙二醇酯光聚合动力学的研究

采用实时红外技术对所合成的活性稀释剂吡咯烷基-N-甲酸-丙烯酸乙二醇酯的聚合动力学进行了测试.研究了光强、引发剂浓度及引发剂种类对其光聚合的影响.结果表明:光强越强、引发剂浓度越大,聚合速率越高,但是反应的最终双键转化率基本不变,均能达到100%左右.引发剂种类对其光聚合的最终双键转化率的影响不是特别明显,但对聚合速率有一定的影响.     

Sesamin as a co-initiator for UV photopolymerization

Sesamin, a nature compound from sesame seed, which contains two cyclic acetal structures, was used as a co-initiator for UV polymerization initiator system, and 1,6-Hexanedioldiacrylate was used as the photopolymerization monomer. Photopolymerization kinetics was recorded by real-time infrared spectroscopy. For BP/Sesamin initiator system, the double bond conversion increased with the increase of Sesamin concentration and light intensity. Combination of p-chlorobenzophenone and Sesamin had the highest initiating reactivity. The polymerization rate and final double bond conversion of acrylate monomer were higher than that of methacrylate monomer.     

Benzophenone derivatives as novel organosoluble visible light Type II photoinitiators for UV and LED photoinitiating systems

Five organosoluble visible light benzophenone derivatives ( BPs ), incorporated different arylamine as electron donating groups have been synthesized and investigated for their roles as photoinitiating systems for free radical photopolymerization of acrylate monomer upon the UV and LED exposure. All the target compounds ( BP-1 – 5 ) have confirmed through ¹H NMR, HR-MS/EI-MS spectra and elemental analysis. BPs displayed red-shifted absorption, higher molar extinction coefficient and better thermal properties as compared to reference benzophenone (BP) compound. BP and BPs in combination with hydrogen donor, triethylamine (TEA), are prepared and investigated their electron spin resonance (ESR) spectroscopy and photo-DSC (photo-differential scanning calorimetry). ESR spectra of BP-1 /TEA package showed the highest radical intensity among the test photoinitiator packages. In addition, BP-1- based formulation exhibited the best double bond conversion efficiency than other BPs and comparable to the BP for the free radical polymerization (FRP) of TMPTA under similar UV light source. We then selected BP-1 /TEA and BP/TEA package for FRP under LED light irradiation. Interesting, the BP-1 /TEA system exhibited better efficiency and shorter time at maximum heat flow than BP/TEA. This result indicates BP-1 photoinitiator not only displays good light harvesting, thermal property, but exhibits conversion efficiency under the irradiation of UV and LED.     

4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物阳离子单体光聚合性能研究

本文用实时红外光谱研究了4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物(TTA22)单体的光聚合性能。分别考察了光引发剂浓度、光源、光强及增感剂浓度对其光聚合性能的影响。选用3,4-环氧环己基甲酸-3′,4′-环氧环己基甲酯(TTA21)作为参照,比较了不同单体的光固化性能。结果表明,随着引发剂浓度以及光强的增加,环氧基转化率及转化速率随之增加。LED光源下单体的转化率和转化速率低于UV汞灯。对TTA22和TTA21光固化后材料的热稳定性进行分析,结果显示TTA21的热稳定性优于TTA22的。