@@@新型大分子陽離子光引發(fā)劑的合成及其光敏性能研究

1、新型大分子陽離子光引發(fā)劑的合成及其光敏性能研究夏朝榮，劉仁，安豐磊，劉曉亞，（江南大學化學與材料工程學院江蘇無錫）（，。）摘要：以聚苯乙烯與羥基對甲苯磺酰氧碘基苯為起始原料，反應(yīng)得到聚苯乙烯碘翁六氟銻酸鹽（簡稱），產(chǎn)率達。用傅立葉紅外儀，凝膠滲透色譜，差示掃描量熱儀。紫外分光光度計對產(chǎn)物進行了表征。初步研究了以為陽離子引發(fā)劑的環(huán)氧樹脂（）體系及混合體系的感光特性。關(guān)鍵詞：大分子陽離子光引發(fā)劑碘翁鹽光固化：“”，（）【（），。（州），：；：陽離子光固化體系與自由基光固化體系相比，具有明顯的優(yōu)勢，例如：受溫度影響較小、固化體積收縮較小、固化無氧阻聚效應(yīng)、固化反應(yīng)不容易終止等，適用于厚膜和色漆的光固

2、化體系，可以廣泛用于涂料、油墨、黏合劑、電子工業(yè)的封裝材料、光刻膠以及印刷材料等領(lǐng)域。因此，研究開發(fā)陽離子的光固化具有重要意義】。陽離子光引發(fā)劑有芳香族重氮鹽、二芳基碘翁鹽、三芳基硫翁鹽、茂鐵鹽化合物等四個大類。隨著陽離子光固化所用原料的不斷開發(fā)和商業(yè)化，將十分有利于陽離子光引發(fā)劑的發(fā)展。未來的陽離子光引發(fā)劑的市場將越來越大，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒀杆偻貙?，各種功能的品種將越來越齊全，前景十分廣闊。大分子光引發(fā)劑具有高反應(yīng)活性和高固化速率；光固化體系固化后樹脂體系中殘留光引發(fā)劑碎片少；氣味低、揮發(fā)性低；可以賦予光引發(fā)劑一些新的功能如表面活性等優(yōu)點【：【。本文用聚苯乙烯（）與羥基對甲苯磺酰氧碘基苯為起始原料

3、，制備一種大分子陽離子光引發(fā)劑碘翁鹽主講者簡介：劉曉亞，女，教授，博士生導師；研究方向：功能高分子；從事功能高分子科學領(lǐng)域的研究和開發(fā)工作。主持或參與了國家及省部級，軍工、企業(yè)科研項目余項。近年來，研究重點涉及雙親性無規(guī)共聚物溶液自組裝研究及感光性高分子等，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在德國化學會志“，、美國化學會志“”和“”等知名雜志上。在國內(nèi)外重要學術(shù)刊物上發(fā)表論文余篇。被、）史錄余篇。發(fā)明專利項（己授權(quán)項）。獲年中石化年輕工總會技術(shù)發(fā)明獎等。與小分子陽離子引發(fā)劑相比是一種溶解性好、毒性小、引發(fā)效率高，且非遷移性的大分子陽離子光引發(fā)劑。不僅可以引發(fā)環(huán)氧和乙烯基醚體系，與自由基光引發(fā)劑復配使用可以引發(fā)普

4、通丙烯酸酯環(huán)氧混合體系的光固化。結(jié)構(gòu)如下圖：一圖。的結(jié)構(gòu)試驗部分主要儀器及試劑核磁共振儀：，布魯克公司；紅外光譜儀：，加拿圯公司；紫外分光光度計：，北京瑤糖從司；磁力攪拌器：，上海司樂儀器廠。碘代苯、對甲苯磺酸，化學純，醫(yī)藥集團上?；瘜W試劑公司；、六氟銻酸鈉，工業(yè)品。試驗方法羥基對甲苯磺酰氧碘基苯的合成向帶有攪拌器、冷凝管和溫度計的口瓶中加入碘代苯、對甲苯磺酸和催化劑，反應(yīng)溫度控制在。滴加完后溫度保持在下再反應(yīng)，經(jīng)水洗后干燥，產(chǎn)率。的合成將聚苯乙烯、羥基對甲苯磺酰氧基苯和催化劑在。下反應(yīng)，再加入六氟銻酸鈉，攪拌，過夜，離心，沉淀，真空干：鼴至漚重，得，。產(chǎn)率。凝膠轉(zhuǎn)化率測定【將所得固化膜放入提

5、取器中，用乙醇抽提，時后，干燥，稱重，用下式計算凝膠率：凝膠率×式中。曲提前樣品重（），抽提干燥后樣品重（）。的光固化反應(yīng)將陽離子光引發(fā)劑溶于環(huán)氧樹脂中，配成感光樹脂。在玻璃板上涂一層涂層，于汞燈下進行不同時間的紫外光固化（照度為），得無色光亮透明的固化膜。結(jié)果討論的核磁共振分析降一瑚西如圖在二甲亞砜中的仆核磁共振分析從圖中可看出，化學位移值與。分子結(jié)構(gòu)中氫的種類和數(shù)量吻合。其中，處的峰為的溶劑峰。各不同位置的氫質(zhì)子具體歸屬如下：（，），（，），（，），（，），（，），（，），（，），（，）。的紅外光譜分析圖的紅外光譜圖。從圖中可以看出，其中、是在。中苯弧上鍵的伸縮振動特征波長，和：

6、苯環(huán)骨架振動吸收峰，峰在有吸收，、可歸屬苯環(huán)上的取代振動峰，是由苯環(huán)上鍵的彎曲振動引起的。紅外譜圖分析結(jié)果與目標產(chǎn)物吻合。的凝膠滲透色譜與差示掃描量熱分析的紫外光譜分析。在乙腈中的紫外吸收光譜如圖所示。在】近的區(qū)間內(nèi)有很強的吸收。相對于沒有取代基的二芳基碘翁鹽（入）【，相比實驗室以前合成的小分子光引發(fā)劑?！浚ㄈ耄?，最大吸收波長有了明顯的紅移。羞圖在乙腈中的紫外吸收光譜。的溶解性能表、同和在普通溶劑中的溶解性比較，（：）的光固化性能引發(fā)劑用量對光固化速度的影響（、）如圖，增加引發(fā)劑的用量，在相同曝光量下，體系的光固化速度加快。當用量超過時，固化速率顯著增加。繼續(xù)提高用量對提高光固化速度已經(jīng)沒有明

7、顯作用。弋墨（）圖不同濃度的。引發(fā)的感光特性曲線口膜厚：；光強：光敏劑對光固化速度的影響實驗中選擇了種常見的自由基引發(fā)劑與。進行復配，如下圖所示，光固化速度都得到了加強。它們都可以作為。的增感劑，從而提高了對光源的能量利用率。邑鼉；圖不同的光敏劑對光固化速度的影響：（）：（）結(jié)論綜上所述，本文以聚苯乙烯與羥基對甲苯磺酰氧碘基苯為起始原料，合成，產(chǎn)率達。通過核磁、紅外、紫外、凝膠滲透色譜與差示掃描量熱儀確定為目標產(chǎn)物。大分子光引發(fā)劑相對于小分子而言，有更高的光引發(fā)效率，更好的溶解性。較佳用量為，有很好的儲藏穩(wěn)定性，是一種性能優(yōu)良的大分子引發(fā)劑。參考文獻，（）：】黃亮等，大分子光引發(fā)劑的研究進展，功能高分子學報，（）【】【】：，（）：】，（）：【】黃強，劉曉亞等。新型陽離子光引發(fā)劑（一羥基丁氧基一丙氧基）苯基】苯碘翁六氟銻酸鹽的合成及光敏生；邑的研商