可见光LED敏感的光产碱体系制备及应用

针对目前光产碱剂吸收波长短,难以与常用的可见光LED光源相匹配的问题,基于光敏化机理,本文通过将脒类光产碱剂的还原,合成了一种非离子型光产碱剂(PL-DBN),并对其结构进行表征。将其与光敏剂(CQ、COU和ITX)分别进行复配,制备了3种可见光敏感的光产碱体系(PL-DBN/CQ、PL-DBN/COU和PLDBN/ITX),系统探究了其光物理及光化学行为。研究结果表明:(1)核磁氢谱表明,CQ、COU和ITX成功制备了目标产物PL-DBN。(2)通过研究3种光敏剂的光吸收性能,决定选用不同吸收范围的光敏剂(CQ、COU和ITX)分别与PL-DBN复配。(3)通过稳态光解试验探究了不同光敏剂在405 nm光源下光解的效率,其中PL-DBN/ITX在405 nm LED光源辐照下光解速度较快,更适合用于复配光产碱体系。(4)通过紫外-可见吸收光谱的变化,得出光产碱体系光解后产生的碱性物质与苯酚红发生了酸碱中和反应,证明PL-DBN在405 nm光源辐照下可发生光致产碱反应。(5)通过差示扫描量热仪和傅里叶变换红外光谱仪考察了光照时间对巯基-环氧聚合动力学的影响。辐照10 min就可将体系的起始固化温度降低23℃,且光照10 min后再短时间加热,巯基和环氧官能团的转化率可缓慢增至95%以上。(6)将光热双重固化的巯基-环氧体系进行粘接强度的测试,光产碱催化的巯基-环氧体系具有暗固化特性,可在延时固化胶粘剂中应用,未来具有一定的应用潜力。

光致脱羧型光产碱体系的制备及性能研究

基于光致脱羧机理,合成了三种新型光产碱剂。以异丙基硫杂蒽酮(ITX)作为光敏剂,制备了一系列高效的光产碱体系,并系统探究了其光物理和光化学行为。研究结果表明:该光产碱体系在365 nm具有较强吸收,含N-苯基甘氨酸(NPG)结构的光产碱剂的光解效率较高,光解后释放超强碱1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯(TBD),溶液的pH由6.2跃迁至8.98;通过光热双重固化,ITX/NPG-TBD体系可高效引发巯基-环氧体系的阴离子聚合,巯基和环氧的转化率达90%以上,在光固化涂料、黏合剂等领域具有良好的应用前景。

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。

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。