两亲性苯甲酰甲酸酯类光引发剂及其引发性能

以苯甲酰甲酸和三乙二醇为原料,合成了一种两亲性光引发剂苯甲酰甲酸三乙二醇单酯(TGBF),并利用UV-Vis、电子顺磁共振波谱(ESR)及实时红外光谱(RTIR)探究了TGBF的光吸收性能、光降解机理、水中溶解性以及引发光聚合的能力。结果表明,TGBF在300 nm以上波长的摩尔消光系数较低,但在405 nm LED光源照射下,能够发生分子内或分子间的夺氢反应,并产生烷基自由基引发单体聚合。TGBF具有良好的水溶性,可高效地引发油性单体三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)与水性单体聚乙二醇400二丙烯酸酯[PEG(400)DA]聚合,最终双键转化率可达80%以上。TGBF具有优异的引发油性单体TPGDA与水性单体PEG(400)DA深度聚合的能力,聚合深度分别达到5.6和6.5 cm。

芳香族二硫化物光吸收及光引发性能研究

以二苯二硫醚(PDS)、对甲苯二硫醚(MPDS)、2,2′-二氟二苯二硫醚(FPDS)、5,5′-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)、2,2′-二硫二吡啶(PDDS)和双(2-噻吩基)二硫醚(TPDS)这6种芳香族二硫化物为对象,研究了它们的光吸收和光引发性能,分析了供电子基团、吸电子基团、富电子五元芳杂环和缺电子六元芳杂环对硫自由基光引发活性的影响。结果表明:这6种芳香族二硫化物的最大吸收波长均小于300 nm,供电基团甲基及芳香杂环的引入使芳香族二硫化合物的最大吸收波长红移,吸电子基团氟原子和硝基等使最大吸收波长蓝移;在385 nm的发光二极管(LED)照射下PDS、MPDS、DTNB和PDDS均能发生二硫键的断裂而产生芳基硫自由基,而TPDS不能生成稳定的芳基硫自由基;在385 nm的LED照射下PDS、MPDS、FPDS、DTNB和PDDS均能引发三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)聚合,在405 nm的LED照射下也可以引发TPGDA聚合;TPDS不能引发TPGDA和TMPTA聚合。

二硫代水杨酸衍生物对光固化材料性能的影响

设计、合成了一种二硫代水杨酸衍生物(MAPBS),详细研究了MAPBS对丙烯酸酯类单体光聚合动力学及其聚合物膜体积收缩、耐热性能及硬度的影响。研究结果表明,在365 nm LED光源照射下,MAPBS能够引发甲基丙烯酸酯类单体聚合和降低聚合物膜体积收缩。随着MAPBS含量的增加,光聚合体系的双键转化率和聚合速率随之增加,分别达到64.9%和1.19%/s,而体积收缩呈现先降低再增加的趋势,聚合物膜热稳定性略微降低,硬度略有增加。MAPBS兼具引发和降低体积收缩的双重功能,在LED光聚合体系表现出一定的应用潜力。

萘酰亚胺基硫醚型光引发剂的合成与性能研究

以4-溴-1,8-萘二甲酸酐和4-甲氧基苄基硫醇为原料合成了一种单组份萘酰亚胺基硫醚型光引发剂NPS。研究了NPS的紫外-可见光吸收性能、光解机制和引发光聚合能力。结果表明,NPS在常用的LED光源发射波长下具有优异的光吸收性能,在384nm处有最大吸收峰,该吸收峰强度随着光辐照时间的延长逐渐降低。在405nm LED照射下,NPS分子通过苄硫基的C-S键断裂和夺氢反应两个过程产生具有引发活性的对甲氧基苄基自由基、取代的萘硫自由基和α-酰亚胺基烷基自由基。NPS光引发剂可以较好的引发丙烯酸酯类单体的自由基聚合,并对氧阻聚有一定的抑制作用。

两亲性光引发剂草酸4-甲氧基苯硫单酯的合成及性能研究

以4-甲氧基苯硫酚和草酰氯为原料,合成了一种两亲性光引发剂草酸4-甲氧基苯硫单酯(MO-TEA),并利用紫外-可见吸收光谱、电子顺磁共振波谱、热重分析及实时红外光谱等手段探究了MO-TEA的光吸收性能、光降解机理、水中溶解性、热稳定性以及引发光聚合的能力。结果表明,MO-TEA在300nm以上波长的摩尔消光系数虽然较低,但在405nm LED光源照射下能够发生硫酯键的断裂,生成硫自由基和酰基自由基引发单体聚合。除此之外,MO-TEA具有良好的水溶性和热稳定性,可高效地引发油性单体三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)与水性单体聚乙二醇400二丙烯酸酯(PEG(400)DA)聚合,最终双键转化率可达80%以上,在LED光聚合领域表现出巨大的应用潜力。