光触发自修复聚合物研究进展

近几年,由于光触发自修复聚合物具有可控快速等优势,其在自修复聚合物领域中占据了重要的地位。光触发自修复聚合物实现自修复的方法主要分为3类,分别是基于光交联反应的自修复、基于光触发交换反应的自修复和基于光热效应的自修复。本文主要从光触发自修复聚合物的修复机制以及修复过程中涉及的化学本质两个方面,重点阐述了上述3类光触发自修复方法的最新研究进展,强调3种光触发自修复之间的联系和共同点。同时,对光触发自修复聚合物未来的发展前景进行了展望。     

DLP型3D打印用巯烯光敏树脂的制备与性能研究

基于DLP(Digital light processing)的3D打印技术因具有成型速度快、分辨率高、可打印复杂形状等优点而备受关注,开发可用于DLP型3D打印且性能优异的光敏树脂已成为研究热点。巯烯光聚合遵循自由基逐步聚合机理,相对于传统的丙烯酸酯链式聚合,巯烯聚合反应速度快、聚合网络均一、固化收缩率低。本文制备了一系列可用于DLP型3D打印的巯烯光敏树脂,探究了巯基单体含量对光敏树脂光聚合动力学、热机械性能、拉伸性能、固化收缩率和打印精度的影响。结果表明,巯基单体的加入会显著提高体系双键转化率,增加聚合网络均一性和断裂伸长率,降低固化收缩率。     

硫杂蒽酮类光产碱剂的合成及其光化学性能研究

以硫代水杨酸和苯硫乙酸为原料,通过两步法成功合成了一种新型的单组分硫杂蒽酮类光产碱剂。利用核磁氢谱、核磁碳谱和高分辨率质谱对光产碱的结构进行了表征,通过稳态光解及电子自旋共振波谱等对光解产物进行了系统研究。该光产碱剂在400nm附近有较强的吸收,可有效引发巯基-环氧光聚合,其引发活性优于文献报道的高效光产碱体系。     

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。     

基于光致脱羧的单组分可见光引发剂的合成及其光化学性能研究

单组分可见光引发剂是光固化材料研发中的重要内容。本文设计并合成了一种新型的单组分可见光引发剂——2-硫杂蒽酮乙酸四苯基磷酸盐(TXP),该引发剂以硫杂蒽酮为生色团,通过光致脱羧反应产生活性自由基,进而引发聚合反应。利用核磁和高分辨率质谱对TXP的结构进行了表征;通过光解及电子自旋共振捕获等方法研究了其光致脱羧反应。光聚合动力学研究表明:在可见光源照射下,这种单组分光引发剂能高效引发巯基-烯类单体的聚合反应,具有一定的应用的前景。     

香豆素肟酯类双光子引发剂的合成及性能研究

开发高效的双光子引发剂是提升双光子聚合速度的关键。本文基于光致脱羧机制,设计并合成了两种以共轭香豆素作为生色团、肟酯作为引发基团的双光子引发剂,并通过实验测试结合模拟计算对该类引发剂的光物理和光化学行为进行了研究。结果表明,该类引发剂在400~500 nm区域具有较强吸收,在LED可见光辐照下发生分解,具有光漂白特性,光解后释放的活性种可引发丙烯酸酯类单体聚合。利用双光子三维微纳成型技术,该类香豆素肟酯化合物可有效用于构建高分辨率的三维微纳结构。并通过量子化学计算,对该类引发剂的引发机理进行了探讨。     

还原态脒类LED光产碱剂的合成及性能研究

光产碱剂作为光固化材料体系中的关键组分,对光固化速率及固化材料性能有重要影响。本文以氧杂蒽酮作为生色团,脒类化合物DBN作为强碱基团,设计并合成了一种新型单组分氧杂蒽酮还原态脒类光产碱剂,并系统探究了其光物理和光化学行为。结果表明,氧杂蒽酮还原态脒类光产碱剂在345 nm区域具有较强吸收,光解后释放的强碱DBN可有效引发巯基-环氧体系聚合。与商品化苄基还原态脒类光产碱剂相比,氧杂蒽酮生色团的引入使光产碱剂的吸收波长红移,能更好地匹配365 nm LED光源;与离子型硫杂蒽酮光产碱剂相比,氧杂蒽酮还原态脒类光产碱剂在光解过程中不产生二氧化碳,且催化效率更高,具有良好的应用前景。     

PEDOT∶PSVMA/AuNPs导电墨水的合成及应用

本文以苯乙烯磺酸钠(SS)、7-(4-乙烯基苄氧基)-4-甲基香豆素(VM)和丙烯酸(AA)作为反应单体,合成了一种光敏性双亲共聚物PSVMA,利用1 HNMR与UV-Vis光谱对其结构和组成进行了表征。以PSVMA作为软模板和掺杂剂,氯金酸作为氧化剂,通过化学氧化法聚合得到水分散的PEDOT∶PSVMA/AuNPs导电复合物,平均粒径是66.7±0.5nm。将其作为基础墨水,调节配方制得了PEDOT∶PSVMA/AuNPs喷墨打印墨水,分别以相纸和PET膜为基材制得了图案化的柔性导电膜,该柔性导电膜具有较好的导电性,经紫外光引发导电膜中的香豆素基团二聚后,其耐水性大大提高。