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大分子阳离子光引发剂的合成及其感光性能的研究

作　者: 夏朝荣
导　师: 刘晓亚
学　校: 江南大学
专　业: 材料学
关键词: 碘鎓盐 阳离子大分子光引发剂 紫外光固化 感光性能
分类号: TQ422
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


本文成功合成了两种新型的大分子阳离子碘鎓盐光引发剂:聚苯乙烯碘鎓-六氟锑酸盐(PSI)以及聚(苯乙烯碘鎓-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鎓基团,刚性芳环和碘鎓盐引入后,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。大分子阳离子碘鎓盐光引发剂聚苯乙烯碘鎓-六氟锑酸盐(PSI)以及聚(苯乙烯碘鎓-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。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-10
第一章 前言  10-20
  1.1 紫外光固化体系  10-13
    1.1.1 紫外光固化的定义  10-11
    1.1.2 紫外光固化的优势  11-12
    1.1.3 紫外光固化的展望  12-13
  1.2 紫外光引发剂的概况与发展  13-15
    1.2.1 可见光光引发剂  13
    1.2.2 阳离子光引发剂  13-14
    1.2.3 水溶性光引发剂  14
    1.2.4 混合引发剂体系  14-15
  1.3 阳离子光引发剂  15-17
    1.3.1 芳香重氮盐  15
    1.3.2 二芳二二二盐  15-16
    1.3.3 三芳二三二盐  16
    1.3.4 二茂铁盐化合物  16-17
  1.4 大分子阳离子光引发剂  17-19
    1.4.1 大分子阳离子光引发剂的优点  18
    1.4.2 大分子阳离子光引发剂的前景展望  18-19
  1.5 本课题的研究目的和意义  19-20
第二章 均聚物碘鎓盐的合成、结构表征及感光性能的研究  20-42
  2.1 原料的制备及其结构表征  20-26
    2.1.1 主要材料与试剂  20
    2.1.2 主要测试仪器  20-21
    2.1.3 主要反应原料的合成  21-23
    2.1.4 结果与讨论  23-26
    2.1.5 羟二对甲苯磺酰氧二二苯的结构表征  26
  2.2 均聚物光引发剂的制备  26-31
    2.2.1 材料与试剂  26
    2.2.2 主要仪器  26-27
    2.2.3 PSI 的制备  27-29
    2.2.4 大分子阳离子光引发剂的结构表征  29-31
  2.3 均聚物光引发剂的感光性能研究  31-41
    2.3.1 主要材料与试剂  31-33
    2.3.2 主要测试仪器  33
    2.3.3 PSI 的感光性能  33-34
    2.3.4 结果与讨论  34-41
  本章小节  41-42
第三章 共聚物碘鎓盐的合成、结构表征及感光性能的研究  42-56
  3.1 原料的制备及其结构表征  42-45
    3.1.1 主要材料与试剂  42
    3.1.2 主要测试仪器  42
    3.1.3 主要反应原料的合成及讨论  42-45
  3.2 共聚物光引发剂的制备  45-48
    3.2.1 材料与试剂  45
    3.2.2 主要仪器  45
    3.2.3 COPSI 的制备  45-46
    3.2.4 共聚物大分子阳离子光引发剂的结构表征  46-48
  3.3 共聚物光引发剂的感光性能研究  48-55
    3.3.1 主要材料与试剂  48-49
    3.3.2 主要测试仪器  49
    3.3.3 COPSI 的感光性能  49-50
    3.3.4 结果与讨论  50-55
  本章小节  55-56
第四章 UV 玻璃胶黏剂的应用研究  56-61
  4.1 UV 光固化体系体积收缩率的产生原因  56-57
  4.2 试验部分  57-58
    4.2.1 主要原料  57-58
    4.2.2 主要仪器  58
    4.2.3 试样制备  58
  4.3 结果与讨论  58-60
    4.3.1 不同浓度的光引发剂对UV 玻璃胶粘剂性能的影响  58-59
    4.3.2 UV 玻璃胶粘剂的性能比较  59-60
    4.3.3 后固化时间对UV 玻璃胶粘剂性能的影响  60
  本章小节  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-67
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  67

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 试剂与纯化学品的生产 > 光化学物质
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