超支化大分子光引发剂的合成与表征

摘要

针对目前使用的小分子光引发剂所存在的相容性差、表面迁移性和挥发性的问题，以新型大分子光引发剂的研制为主要目标展开研究。鉴于超支化聚合物所具有的低粘度、无链缠结和良好的溶解性等特点，本文将小分子光引发剂键接到超支化聚合物上，制备了三种新型的超支化大分子光引发剂。 以丙烯酸甲酯和二乙醇胺为原料，甲醇作溶剂，通过Michael加成反应合成了AB2型(A、B分别代表不同的化学结构单元)单体N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯(MB)。采用IR、MS、EA等方法对合成产物进行了确证。实验确定了适宜的反应条件为：丙烯酸甲酯和二乙醇胺的量之比为1.05:1，反应温度为35℃，反应时间为4h。 以三羟甲基丙烷为核，与MB反应，用“准一步法”合成了三代超支化聚(胺-酯)HPEA-1、HPEA-2、HPEA-3。采用IR、1H-NMR、GPC等方法对产物结构与相对分子质量进行了表征与分析。实验获得优化反应条件为：反应温度120℃，催化剂对甲苯磺酸用量0.5wt％，HPAE-1、HPAE-2与HPAE-3的合成反应时间分别为2.5h、5.0h和7.5h。 将所得超支化聚(胺-酯)用丁二酸酐改性，获得端羧基超支化聚合物，再利用端羧基与小分子光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(HMPP)上的羟基进行酯化反应，制得三种超支化大分子光引发剂HPAE-1-SA-HMPP、HPAE-2-SA-HMPP和HPAE-3-SA-HMPP。对合成条件进行了实验考察，确定了适宜的合成反应条件。 采用IR、1H-NMR、DSC-TGA、UV-vis、等方法对超支化大分子光引发剂的结构与性能进行了表征。三种超支化大分子光引发剂HPAE-1-SA-HMPP、HPAE-2-SA-HMPP和HPAE-3-SA-HMPP的UV最大吸收峰分别为328nm、329nm和325nm，相对HMPP的最大吸收峰(320nm)稍有红移。荧光分析表明，超支化大分子光引发剂在400nm与500nm附近处有荧光发生，与王IMPP相比在400nm附近激发波长向长波移动。 将所合成的超支化大分子光引发剂引发三甲醇丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)聚合，结果表明，超支化大分子光引发剂的引发效率略低于HMPP。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1.1光化学原理

1.2光引发剂引发反应机理

1.2.1裂解反应机理

1.2.2分子间(内)的夺氢反应机理

1.2.3游离型引发反应机理

1.2.4三重态能量转移反应机理

1.3光引发剂的类型

1.3.1自由基型光引发剂

1.3.2阳离子光引发剂

1.4光引发剂的发展趋势

1.4.1大分子光引发剂

1.4.2水基光引发剂

1.4.3可见光引发剂

1.4.4可聚合光引发剂

1.4.5三元或多元光引发剂体系

1.5课题研究目的和主要内容

第二章N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯的合成

2.1前言

2.2实验部分

2.2.1实验药品与仪器

2.2.2合成实验

2.2.3测试

2.3结果与讨论

2.3.1合成原理

2.3.2反应条件的优化

2.2.3 N，N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯的红外光谱

2.3.4质谱分析

2.3.5元素分析

2.4本章小结

第三章超支化聚(胺-酯)的合成

3.1实验部分

3.1.1实验药品与仪器

3.1.2合成实验

3.1.3测试

3.2结果与讨论

3.2.1合成原理

3.2.2合成条件的优化

3.2.3红外表征

3.2.4 1H-NMR图分析

3.2.5分子量的测定

3.2.6不同代数超支化聚合物的羟值测定

3.2.7不同代超支化聚(胺-酯)粘度与温度的关系

3.3本章小结

第四章超支化大分子光引发剂的合成与表征

4.1实验部分

4.1.1实验药品

4.1.2实验仪器

4.1.3酸值的测定

4.2结果与讨论

4.2.1丁二酸酐改性超支化聚(胺-酯)反应条件的探讨

4.2.2超支化大分子光引发剂合成反应条件的探讨

4.2.3 HPAE-SA-HMPP红外分析

4.2.4 HPAE-1-SA-HMPP的1H-NMR分析

4.2.5黏度的测定

4.2.6 DSC-TGA分析

4.2.7紫外光谱分析

4.2.8荧光分析

4.2.9大分子光引发剂引发TMPTA的研究

4.2.10超支化大分子光引发剂裂解机理

4.3本章小结

第五章结论

参考文献

致谢

附录：攻读硕士学位期间主要的研究成果