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。

取代基对二芳基碘鎓盐光引发性能的影响

制备了6种不同结构的二芳基碘鎓盐。通过近红外光谱测定环氧树脂(E-51)在碘鎓盐引发下的环氧转换率,系统考察了在395 nm LED光源辐照下,取代基对二芳基碘鎓盐引发E-51光聚合的影响。通过密度泛函理论对合成的6种碘鎓盐进行分子优化,发现不同的取代基对二芳基碘鎓盐的最低未占分子轨道能级和最高占据分子轨道能级均会产生影响。电化学测试发现,取代基通过对碘鎓盐的还原电势产生影响,进而影响其与光敏剂间的光电荷转移能力。根据Rehm-Weller公式,计算得到了不同取代基的碘鎓盐与异丙基蒽酮间电荷转移的自由能,它们之间的自由能变化值分别为-1.017、-0.720、-0.664、-0.577、-1.140和-0.915 e V,从热力学上讨论了电荷转移的可能性。研究发现不同烷基取代基的碘鎓盐中,烷基空间位阻越小,其光引发速率越快;当碘鎓盐芳环上连接吸电子基团时,光引发速率提高。

应用化学专业综合实验设计:光电子转移可行性判断

针对于光化学基本理论的实验教学对于应用化学专业的学生培养具有重要意义,将蒽与碘鎓盐的光电子转移可行性判断,以及蒽/碘鎓盐引发丙烯酸酯单体的聚合实验设计为应用化学专业的综合实验,以培养学生对光化学基本理论的理解。学生通过紫外-可见吸收光谱、荧光激发光谱和循环伏安实验获得实验数据,依据Rehm-Weller方程计算获得蒽与碘鎓盐之间光电子转移的自由能变,并通过光聚合实验学习光电子转移增感引发体系的应用。