大分子阳离子光引发剂的合成及其感光性能的研究

摘要

本文成功合成了两种新型的大分子阳离子碘盐光引发剂：聚苯乙烯碘-六氟锑酸盐(PSI)以及聚(苯乙烯碘-六氟锑酸盐-co-甲基丙烯酸甲酯)(COPSI)，并研究了它们的感光性能，为其进一步的应用提供理论依据。 在合成过程中，羟基对甲苯磺酰氧基碘苯是反应中重要的光敏小分子中间体。文中通过两种合成方法的比较，发现首先合成过氧乙酸的方法产率较高，可达85％，但必须要先合成高浓度的过氧乙酸，有一定的危险性；乙酸酐法的产率较低，但操作简单。通过正交反应确定了大分子阳离子光引发剂PSI的最佳合成反应条件。当聚合物中苯乙烯单元摩尔量与羟基对甲苯磺酰氧基碘苯摩尔比为5:1，在40℃下反应24小时，催化剂冰醋酸的用量为1mL，产率最高。 本文合成目标产物后对它们进行了结构表征，利用核磁共振仪(1H-NMR)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、凝胶渗透色谱仪(GPC)，差示扫描量热仪(DSC)，紫外可见分光光度仪(UV-Vis)等对合成产物的分子结构、分子量、分子量分布、玻璃化转变温度和紫外最大吸收波长进行了表征，确定了它的化学结构。在合成大分子引发剂的过程中，由于在聚合物主链上引入苯基碘()基团，刚性芳环和碘()盐引入后，其协同作用使得红移现象明显，并且玻璃化转变温度明显升高。 本文还进一步研究了两种大分子阳离子光引发剂PSI、COPSI在环氧体系、环氧丙烯酸体系以及混杂体系中的一系列感光性能，结果表明大分子体系有较好的感光性能和后固化特性，并且储藏稳定性优良。实验证明两种大分子光引发剂的较佳使用浓度为3％(质量分数)左右。固化成膜后其相对迁移率较小分子光引发剂有显著下降。 本文对紫外光固化体系体积收缩产生原因进行了探索研究，初步研究了在紫外光固化玻璃粘合剂中的应用，发现两种大分子引发剂的后固化优势明显，胶粘剂的性能有所提高。 大分子阳离子碘盐光引发剂聚苯乙烯碘-六氟锑酸盐(PSI)以及聚(苯乙烯碘-六氟锑酸盐-co-甲基丙烯酸甲酯)(COPSI)，目前未见文献报道。它们在食品、生物医药和药品包装材料等领域应该有较好的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1紫外光固化体系

1.1.1紫外光固化的定义

1.1.2紫外光固化的优势

1.1.3紫外光固化的展望

1.2紫外光引发剂的概况与发展

1.2.1可见光光引发剂

1.2.2阳离子光引发剂

1.2.3水溶性光引发剂

1.2.4混合引发剂体系

1.3阳离子光引发剂

1.3.1芳香重氮盐

1.3.2二芳基碘鎓盐

1.3.3三芳基硫鎓盐

1.3.4二茂铁盐化合物

1.4大分子阳离子光引发剂

1.4.1大分子阳离子光引发剂的优点

1.4.2大分子阳离子光引发剂的前景展望

1.5本课题的研究目的和意义

第二章均聚物碘鎓盐的合成、结构表征及感光性能的研究

2.1 原料的制备及其结构表征

2.1.1主要材料与试剂

2.1.2主要测试仪器

2.1.3主要反应原料的合成

2.1.4结果与讨论

2.1.5羟基对甲苯磺酰氧基碘苯的结构表征

2.2均聚物光引发剂的制备

2.2.1材料与试剂

2.2.2主要仪器

2.2.3 PSI的制备

2.2.4大分子阳离子光引发剂的结构表征

2.3均聚物光引发剂的感光性能研究

2.3.1主要材料与试剂

2.3.2主要测试仪器

2.3.3 PSI的感光性能

2.3.4结果与讨论

本章小节

第三章共聚物碘鎓盐的合成、结构表征及感光性能的研究

3.1 原料的制备及其结构表征

3.1.1 主要材料与试剂

3.1.2主要测试仪器

3.1.3 主要反应原料的合成及讨论

3.2共聚物光引发剂的制备

3.2.1材料与试剂

3.2.2主要仪器

3.2.3 COPSI的制备

3.2.4共聚物大分子阳离子光引发剂的结构表征

3.3 共聚物光引发剂的感光性能研究

3.3.1主要材料与试剂

3.3.2主要测试仪器

3.3.3 COPSI的感光性能

3.3.4结果与讨论

本章小节

第四章UV玻璃胶黏剂的应用研究

4.1 UV光固化体系体积收缩率的产生原因

4.2试验部分

4.2.1 主要原料

4.2.2主要仪器

4.2.3试样制备

4.3结果与讨论

4.3.1 不同浓度的光引发剂对UV玻璃胶粘剂性能的影响

4.3.2 UV玻璃胶粘剂的性能比较

4.3.3后固化时间对UV玻璃胶粘剂性能的影响

本章小节

致谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文