高稳定性巯-烯体系的深层光聚合研究

传统巯-烯光聚合体系存在储存稳定性差、气味大、UV光聚合深度受限等问题,本文通过单体优化,制备了一种稳定性好、气味小的巯-烯光聚合体系,并采用近红外光诱导上转换纳米粒子发光的策略,成功实现了巯-烯体系9.6cm聚合深度,双键转化率达80%,且固化样品具有较好的材料均一性和热稳定性(~335℃),有望应用于牙科修复材料和厚层复合材料的光固化。     

光固化3D打印技术及光敏树脂的开发与应用

光固化3D打印技术因速度快、精度高、环境友好等优势,已成为一类广泛应用的快速成型工艺.光敏树脂作为光固化3D打印的主体材料,对器件的性能与应用有着决定性影响.本文先介绍了几种已普及和新开发的光固化3D打印成型原理;并对光敏树脂的组成、分子结构和器件性能间的构-效关系进行了分析;进而对光固化3D打印及树脂的应用进行分类介...     

巯基/(甲基)丙烯酸(甲基)烯丙酯光固化特性

通过对羧酸盐法改进后合成同时含有高活性的丙烯酸酯型C=C和低自由基活性的烯丙基型C=C的烯类单体(甲基)丙烯酸(甲基)烯丙酯,以实现(甲基)丙烯酸酯类紫外光固化与巯/烯光聚合结合在二元体系中;并以1173为光引发剂,利用实时红外(RT-IR)跟踪此类烯烃与三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(TMMP)光固化过程,探究烯烃结构、光强和引发剂用量对含有两类碳碳双键的烯类单体与巯基化合物二元体系的光固化行为的影响.研究发现,这类二元巯-烯光聚合反应中均有(甲基)丙烯酸酯双键的反应活性最大,(甲基)烯丙基次之,巯基的反应活性最小;甲基取代在烯烃的不同C=C上,对巯-烯光固化特性影响不同,甲基取代在烯丙基C=C上比甲基取代在丙烯酸基C=C上对巯-烯光固化行为影响更大;巯基最终转化率随甲基取代基数目增多而减少;丙烯酸甲基烯丙酯体系中两类双键(丙烯酸型/甲基烯丙基型)反应活性几乎相同且均具有高的转化率.     

光敏树脂合成及3D打印的综合实验教学设计与实践

针对综合实验的特点,结合创新性、趣味性等特性,设计了光敏树脂合成及3D打印综合实验。实验用1,6-己二异氰酸酯(HDI)三聚体和丙烯酸羟乙酯反应,以丙烯酰吗啉(ACMO)为活性溶剂,合成可紫外光固化的预聚体树脂。通过对预聚体树脂的—NCO测定、红外光谱、核磁共振,分析了HDI三聚体和丙烯酸羟乙酯的反应程度,表征预聚体树脂的结构及评价光固化性能,并与其他光固化单体和光引发剂配合制备黏度适宜的光敏树脂。用405 nm波长的桌面级3D打印机打印出测试样条和展示样品,通过对样条性能测试,表明该光敏树脂打印的样条具有较好的力学性能。本实验开设在本科四年级的综合教学实验中,其可以使本科生学到光固化树脂的制备方法,了解化学材料与数字模型及3D打印技术的结合,体会聚合物结构与性能的关系,增强本科生对数据的分析处理能力以及拓展本科生对其他学科的知识水平。     

3D打印光敏树脂的研究进展

以光敏树脂为原料的立体快速成形3D打印技术,具有成本低、精度高、成型快等优点,在各个领域得到广泛的应用。但是,与之相适应的光敏树脂价格较高,并被国外的一些大公司所垄断,而国内相关研发起步较晚,能够生产和研发性能优良的3D打印光敏树脂的企业较少。简要阐述了3D打印光敏树脂的成形方式、固化原理和组成,重点讨论了配方设计的基本方法和评价指标,并对该领域进行了展望。     

3D打印用光敏树脂的高性能化及功能化研究进展

3D打印,又称增材制造,是一项新兴的智能制造技术。光固化3D打印技术是增材制造的主要方向之一,具有成型精度高、打印速度快及工艺成熟等优点。处在高速发展之中的光固化3D打印技术对光敏树脂提出了越来越高的要求,3D打印用光敏树脂的高性能及功能化研究受到极大关注。本文综述了高性能光敏树脂的最新研究进展,重点讨论了其用于构筑复杂结构导电导热聚合物、形状记忆聚合物、特殊浸润性聚合物、生物医用聚合物及凝胶材料的设计思路及相应构件所展示的优异功能性,同时对光敏树脂基3D打印材料的发展趋势及应用前景进行了分析和展望。     

光固化3D打印教学实验设计与研究

光固化3D打印技术作为目前较为成熟的一类增材制造技术，在打印成型过程中包括三维建模、光敏树脂制备、打印参数调控、后处理等步骤，内容涉及机械、光学、高分子化学、软件工程学等相关知识。为提升本科生的实验兴趣和实验技能，进一步培养其科研和创新意识，我们面向本科生设计了基于光固化3D打印技术的创新实验。实验采用基于光引发自由基聚合的数字光处理(DLP)3D打印技术，通过对打印过程全流程的参与实践，达到让学生了解3D打印的原理、打印材料的合成和打印技术的过程等相关知识，从而达到可以自主操作完成光固化3D打印的实验教学目的。最后，通过对实验结果的分析，进一步培养学生分析问题和解决问题的能力。     

低氧阻聚巯基-烯烃光聚合体系在近红外墨水直写3D打印中的应用

上转换粒子辅助近红外光聚合在3D打印领域展现出良好的应用前景。然而,上转化粒子的荧光效率较低,使得打印材料的表面容易遭受严重的氧阻聚作用,降低了打印速度与打印精度。本文在3D打印墨水的设计中引入巯基-烯烃光聚合单体克服了这一困难。通过优化打印墨水配方,发现以二级硫醇和烯丙基单体为光固化基质,添加4%触变剂的墨水表现出最佳的热稳定性和打印性能。利用最佳墨水配方进行近红外3D打印,成功实现了黑色晶格结构和无支撑螺旋结构25 mm/s (1 mm直径喷嘴)的快速打印。打印材料的力学性能与模具成型材料的力学性能相当,拉伸强度可达55 MPa。     

光固化3D打印及其在齿科行业中的应用

光固化3D打印是最早出现的3D打印技术,经过30多年的发展,先后发展出液态树脂固化或光固化（stereolithography,SLA）、数字光处理（digital light processing,DLP）、液晶显示（liquid crystal display,LCD）、连续无分层液体界面提取技术（layerless continuous liquid interface production,CLIP）、双光子3D打印（two-photon polymerization,TPP）、全息3D打印技术等多种打印技术。光固化3D打印技术具有精度高、成型速度快等特点,因此在许多领域都有良好的应用,且前景广阔。在众多领域中,齿科领域个性化特征明显,对打印材料精度要求高,是目前光固化3D打印最有应用潜力和高附加值的领域。本文综述了光固化3D打印技术的种类、原理和技术的优缺点,并简述了光固化3D打印在齿科领域的应用。     

巯-烯点击反应在毛细管整体柱制备中的应用

毛细管整体柱由于具备高效的传质性能、分离性能以及灵活的可设计性,受到科研工作者的广泛关注。整体柱制备过程中,功能基团的引入是关键点之一。近年来研究者们将一种简单高效、定向性强的反应-“巯-烯点击反应”引入整体柱的制备中,由于含巯基、含烯键的配体和单体具有非常广泛的可选择性,因而使整体柱材料更加多样化。本文从整体柱的特征、分类及制备方法出发,阐述了传统整体柱制备方法的局限性以及引入巯-烯点击反应的优势。并且分别从两个方面重点综述了“巯-烯点击反应”在整体柱制备中的应用：即利用巯-烯点击反应对表面含烯键或者巯基的整体柱进行表面修饰以及基于巯-烯点击反应“一锅法”制备的杂化整体柱。最后展望了巯-烯点击反应在整体柱制备领域的发展前景。     

巯基硅溶胶对改性亚麻籽油紫外光固化反应活性的影响

用溶胶-凝胶法制备了新型的多功能巯基硅氧烷溶胶;用亚麻籽油和环戊二烯合成了可光聚合的改性亚麻籽油低聚物(NLO),并用红外光谱(FT-IR)表征了其结构。用光-差示扫描热分析(Photo-DSC)和在线红外(RT-IR)对NLO、巯基硅氧烷的紫外光固化体系的光聚合反应活性及可光聚合官能团的转化率进行了动力学研究。结果表明:巯基硅氧烷能大大提高NLO的自由基聚合速率,环烯键对硫醇十分敏感,巯基硅氧烷溶胶兼具光引发剂和交联剂的作用。     

蓖麻油基巯烯基紫外光固化胶粘剂的研制与性能研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、蓖麻油(CO)、丙烯酸羟丙酯(HPA)为原料,采用熔融缩聚法合成出端丙烯酸酯基预聚体;同时以CO和3-巯基丙酸(3-MPA)为原料采用酯化反应合成出端巯基光引发单体。将端不饱和双键聚氨酯丙烯酸酯预聚体与所制备巯基丙酸酯按一定比例复合,加入光引发剂,在紫外光照射下,预聚体中双键与光引发单体中巯基发生巯基-烯点击反应,制得聚氨酯丙烯酸酯固化膜。采用核磁共振氢谱(1 HNMR)、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)和光量热系统(Photo-DSC)等手段对合成预聚体、巯基丙酸酯及固化膜结构和性能进行了分析表征。结果表明:在紫外光辐照下,预聚体中不饱和双键与巯基化合物中巯基间发生了自由基加成反应,固化时间在60s以内,且所制备UV固化膜具有良好的机械性能和热稳定性。     

受体-给体-受体型双马来酰亚胺衍生物的合成及其荧光行为

对于含有给电子生色团的丙烯酰类单体和含有受电子生色团的乙烯氧基类单体的荧光行为以及光敏和光引发聚合行为 ,我们进行了长期系列的研究 [1～ 4 ] .含有给电子生色团的丙烯酰类单体可表示为A(=) - D(* ) 型单体 ,A(=) 表示受电子丙烯酰双键 ,D(* ) 表示给电子生色团 .反之 ,含有受电子生色团的乙烯氧基类单体可表示为 D(=) - A(* ) 型单体 ,D(=) 表示给电子乙烯氧基双键 ,A(* ) 表示受电子生色团 .在相同浓度下 ,这些单体的荧光强度总是远远低于其聚合物或相应饱和模型化合物的荧光强度 .为了区别于众所周知的浓度自猝灭 ,我们称这种…     

标牌用光敏树脂的制备和性能

本文对光敏树脂的合成进行了初步研究，比较了几种单体对光固化速度和光固化产品性能的影响，并对如何选择混合交联单体的配比，以便得到性能优异的软质光敏标牌产品的工作进行了探索。     

巯基-烯光点击反应辅助合成多官能度蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯

研究巯基-烯光点击反应辅助合成多官能度蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯。首先通过光引发的巯基-烯点击反应,于蓖麻油分子上引入巯基乙醇,形成多羟基化合物,然后加入丙烯酸羟丙酯与异佛尔酮二异氰酸酯,以物质的量为1:1反应得到端异氰酸酯丙烯酸酯,最终得到蓖麻油基聚氨酯丙烯酸酯。通过调节羟基含量可以得到不同官能度的丙烯酸酯。采用红外光谱、核磁氢谱、热重分析等手段表征其结构和性能,并测试了合成的聚氨酯丙烯酸脂的吸水率、附着力等性能,同时考察了它的热稳定性。结果表明, 在紫外光照射下,巯基和不饱和双键之间发生了加成反应;该聚合物的固化膜性能得到提高,尤其是硬度和热稳定性。由本文快速合成方法得到的树脂性能良好,具有较好的应用前景,扩大了巯基-烯光点击反应在高性能UV固化材料方面的应用范围。     

不饱和聚酯/环氧树脂嵌段共聚树脂的光固化研究

光固化涂料以其节省能源、减少空气污染、固化速度快、适用于自动化流水线涂布等特点而引起涂料行业的关注 .随着世界范围内对环境保护的日益重视和绿色科技的蓬勃发展 ,光固化技术因其能有效地控制空气污染 ,特别是可以大大减少挥发性有机物的排放而越来越受到青睐[1] .不饱和聚酯树脂 (ＵＰＲ)型的光固化树脂是发展最早和销售量最大的光固化树脂 .它是由二元羧酸与多羟基醇共缩合的缩聚物与活性单体的混合产物 ,二元羧酸中含有部分不饱和成分 .主要用于光敏树脂印刷版、光敏油墨、光敏涂料及印刷电路版的光致抗蚀膜等 .但是感光不饱和聚酯…     

一种用于快速成型工艺的红光光敏树脂的性能研究

合成了一种吸收波长为 6 80nm的菁染料 有机硼盐复合物光引发剂CDBC ,以 6 80nm激光二极管发射的激光作为光源 ,研究了由CDBC、EA6 12、POTMPTA组成的红光光敏树脂在快速成型工艺中的应用 ,考察了影响树脂几个主要性能即粘度、光固化速度、体积收缩率的因素 .结果表明 ,EA6 12含量高 ,POTMPTA含量低 ,树脂粘度大 ,体积收缩率小 ;相反 ,EA6 12含量低 ,POTMPTA含量高 ,则树脂粘度低 ,体积收缩率大 ;光引发剂CDBC含量 5 %以内时对树脂粘度和体积收缩率没有影响 ,CDBC含量增加 ,树脂的表固速度加快 ,但当CDBC含量大于 3%时 ,表固速度基本不变 .预聚物EA6 12质量分数 70 % ,单体POTMPTA质量分数 2 7% ,光引发剂CDBC质量分数 3%时 ,树脂粘度为 4 2 0mPa·s ,表固时间为 1 0s ,固化体积收缩率为 4 0 % ,具有较好的综合性能 .     

离子液体-脲基嘧啶酮混合型低收缩率单体的制备及应用

通过加成反应,制备了3种不同分子量的UV固化型的脲基嘧啶酮单体(UPy-PEG),同时合成了UV固化型咪唑类离子液体(IMAA),将两类单体混合,制备了3种UV固化型离子液体-脲基嘧啶酮(IMAA-UPy-PEG)混合单体。将其加入UV固化型环氧丙烯酸树脂中,体系具有较小的体积收缩率。通过核磁氢谱(~1HNMR)证实了IMAA和UPy-PEG单体的成功合成,将两者在冰浴条件下超声,可以得到均匀的混合单体IMAA-UPy-PEG。通过实时红外(RT-FTIR)证实混合单体有较高的光聚合活性。收缩率测试的结果显示混合单体添加量由10%增加到30%时,配方的最大收缩率由5.33%减小到4.81%。与商品化单体HEMA相比,体系的体积收缩率最多可下降3.6%,具有较小的收缩率。涂膜基本性能显示随着混合单体加入量的增加,涂层的硬度及光泽度略有下降,但均在可使用范围内。     

水性可紫外光固化的硫代聚氨酯分散体的制备

本文利用巯基-点击化学制备了一系列水性可光固化的硫代聚氨酯分散体,即通过连续的巯基-异氰酸酯和巯基-迈克尔加成反应分别合成硫代聚氨酯和聚硫醚：首先,二异氰酸酯与过量的二元硫醇反应生成端基为巯基的硫代聚氨酯低聚物,然后与合成的二丙烯酸酯单甲基丙烯酸酯进行巯基-迈克尔加成反应,得到侧基为甲基丙烯酸酯的硫代聚氨酯树脂,最后,巯基乙酸与端基上的丙烯酸酯反应,提供树脂的亲水基团。将树脂分散在水中后,得到半透明的可光固化硫代聚氨酯分散体。树脂的主链上含有硫醚键,可以有效克服氧阻聚效应,得到较高的转化率;侧基上带有很多可光聚合的甲基丙烯酸酯基团,光聚合后固化膜的交联密度非常高,因而也具有较高的玻璃化转变温度。     

含巯基MTQ树脂的合成及对丙烯酸酯体系光固化性能的影响

以六甲基二硅氧烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷（KH-580）和正硅酸乙酯为原料,在酸性条件下通过水解共聚反应合成了含巯基MTQ树脂（SH-MTQ）。通过傅里叶红外光谱、核磁共振氢谱（¹HNMR）、凝胶渗透色谱和热重,对所合成的树脂进行了表征和分析。以1-羟基环己基苯基甲酮（184）为光引发剂,考察了含巯基MTQ树脂对三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）光固化过程和材料性能的影响,发现含巯基MTQ树脂的加入使得TPGDA的光固化速率和双键转化率有所提高,并且固化膜硬度、热稳定性、透过率和接触角等材料性能也有所提高。