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UV固化中阳离子光引发剂及可高分子化的自由基光引发剂的合成与研究

曹靖  
【摘要】: 紫外光固化涂料近年来得到迅速广泛地应用,它具有无污染、固化快、节约能源的特点。根据紫外光固化聚合方式的不同,紫外光固化可分为两类:一类是自由基型,它是通过紫外光照射使自由基型光引发剂产生自由基,然后产生的自由基引发单体或预聚物发生聚合反应,形成涂层。另一类是阳离子型。在紫外光固化涂料中,光引发剂或光敏剂是一个非常重要的组成部分。紫外光固化涂料的基本组成包括:可进一步聚合的成膜材料(树脂);光敏剂或光引发剂;稀释剂以及各种助剂。本文主要研究的是紫外光固化的光引发剂。 在光固化体系中,光引发剂在光固化过程中通常没有完全消耗干尽,未光解的部分往往会迁移到涂层的表面,从而造成涂层泛黄、老化,影响产品的质量,另外一些光引发剂和体系不能相容或相容性不好,使其应用受到限制。为克服这些问题,光引发剂或光敏剂的高分子化引起了人们的重视。光引发剂或光敏剂的高分子化有两种方法:一是可以将引发剂或光敏剂直接连接到高分子或低聚物的链上,二是可以在引发剂结构中引入可以发生聚合的官能团,使其在光固化过程中实现高分子化。本文以第二种方法在二苯酮光敏剂的结构上分别引入了一个、二个、三个可发生聚合的官能团,并考察了它们在紫外光固化中的作用。 据此本文合成了4-羟基二苯甲酮丙烯酸酯、4,4'-二羟基二苯甲酮双丙烯酸酯、4,4'-二羟基二苯甲酮双甲基丙烯酸酯、2,4,4′— 三羟基二苯甲酮三丙烯酸酯、2,4,4′— 三羟基二苯甲酮三甲基丙烯酸酯五种可高分子化的光敏剂,并对它们的光引发性能和对涂层性能的影响作了研究。发现二苯甲酮接上多个可参与聚合的官能团后其对光聚合体系的光引发速率影响较小,但由于所接上的官能团能参与聚合,使得这类引发剂在聚合后的涂层中基本没有残片 WP=17 残留,另外此类光敏剂在体系聚合中起到了交联剂的作用,因此使得涂层的性能有所提高。 光引发剂一般分为二类:一类是自由基型,另一类是阳离子型。但采用自由基型光引发剂的光聚合体系对空气中的氧敏感,降低了光敏引发的效率,而阳离子型光引发剂一般其最大吸收波长与商业运用的紫外光源不匹配。在本文中探讨了二种阳离子引发剂:对苄基二苯基碘鎓离子六氟磷酸盐、对苯甲酰基二苯基碘鎓离子六氟磷酸盐的合成,设计并合成了一种新型杂化阳离子光引发剂( 4′-苯甲酰基-1,1′-联苯-4)基苯基碘鎓离子六氟磷酸盐。合成的三种阳离子光引发剂中除对苄基二苯基碘鎓离子六氟磷酸盐,另外两种在普通中高压汞灯照射下具有阳离子和自由基双重光敏引发作用。 全文分为五个部分: 1. 文献综述 2. 实验 3. 结果和讨论 4. 总结 5. 参考文献


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