《光固化涂料中的光引發(fā)劑的研究進(jìn)展》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、環(huán)境友好功能性涂料光固化涂料中的光引發(fā)劑的研究進(jìn)展張維麗，李東霜，陳麗瓊，陳建軍，鄭廷秀(深圳清華大學(xué)研究院，深圳518057)摘要：介紹了光固化涂料中各種光引發(fā)劑的最新研究進(jìn)展?fàn)顩r，重點敘述了光引發(fā)劑的合成方法、光引發(fā)機理及光催化活性，簡要地概述了一些光引發(fā)劑的應(yīng)用狀況。關(guān)鍵詞：光固化涂料；光引發(fā)劑；光聚合引言紫外光固化涂料是具有低VOC、節(jié)約能源、固化快、效率高和固化溫度低等優(yōu)點，因而廣泛應(yīng)用于化工、機械、電子、通訊等領(lǐng)域，已成為公認(rèn)是5E型環(huán)保涂料【l~5J。光引發(fā)劑作為光固化涂料體系中關(guān)鍵組分，它關(guān)系到涂料配方中低聚物和光活性稀釋劑的聚合反應(yīng)過程，對交

2、聯(lián)固化速度、涂料結(jié)構(gòu)和性能有重要影響，因此研究和開發(fā)光引發(fā)劑已是精細(xì)化工領(lǐng)域的熱點陋¨。根據(jù)其吸收光輻射能力不同，光引發(fā)劑可分為紫外光(250～400nm)和可見光(400"--'800nm)光引發(fā)劑兩類；根據(jù)產(chǎn)生中間活性反應(yīng)離子不同，可分為自由基和陽離子光引發(fā)劑；而且隨著涂料環(huán)保性的要求不斷提高，與之對應(yīng)的光引發(fā)劑又分為水性和油性兩類。目前市場上的多數(shù)是采用油性的光引發(fā)劑；可見光引發(fā)劑因?qū)θ展夂驼彰鞯裙庠幢容^敏感而不易儲存，應(yīng)用相對有限；水性光引發(fā)劑的研究及應(yīng)用還處于起步階段，也少量的研究和報道。1自由基光引發(fā)劑自由基型光引發(fā)劑可分為裂解型和奪氫型兩類，裂解

3、型是在光照時產(chǎn)生初級高活性自由基，引發(fā)低聚物和活性稀釋劑交聯(lián)聚合，其光解產(chǎn)物的分子質(zhì)量小于原引發(fā)劑，因此易產(chǎn)生揮發(fā)性氣味。而奪氫型的在與助引發(fā)劑共同作用時，經(jīng)光照后先發(fā)生雙分子反應(yīng)，后經(jīng)電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生活性自由基而引發(fā)低聚物和活性稀釋劑聚合交聯(lián)，奪氫型光引發(fā)劑的光解產(chǎn)物比原引發(fā)劑分子量要高，不易產(chǎn)生揮發(fā)氣味，所以在實際應(yīng)用和科研中對其報道相對較多。當(dāng)前，自由光引發(fā)劑研究方向主要是對可聚合大分子自由光光引發(fā)劑的研究，其合成方法主要是分為兩類，多數(shù)是利用小分子光引發(fā)劑中自由基而與各種單體進(jìn)行聚合反應(yīng)，共聚出大分子光引發(fā)劑衍生物阻10】；也有少量文獻(xiàn)報道是采用縮聚反應(yīng)而

4、合成出大分子光引發(fā)劑【l卜12】。自由基光引發(fā)劑有很多種，下面按類別介紹最新研究進(jìn)展。1．1。苯偶姻類苯偶姻俗稱為安息香，在表面保護(hù)膜，光致抗蝕劑和膠粘劑等領(lǐng)域應(yīng)用，其光裂解產(chǎn)生苯甲酰自由基和芐醚自由基，前者具有更高光活性，但該類引發(fā)劑可產(chǎn)生一定臭味，易黃變，所以應(yīng)用和研究的報道很少。如有Angiolini等是運用自由基均聚甲基丙烯酸單體反應(yīng)原理，在苯偶姻甲醚基側(cè)鏈位置合成出苯偶姻甲醚類大糞子光引發(fā)劑，分別為MHBM和MMBM兩種，并通過微波介電儀考察了其光活性，并與對應(yīng)的小分子PHBM．、PMBM以及均聚物AMBE／ABME光引發(fā)劑進(jìn)行對比試驗研究，結(jié)果表明

5、，該聚合物光解產(chǎn)生小分子的苯甲酰自由基和大分子化的取代芐基自由基。前者擴(kuò)散能力強，引發(fā)效果好。后者的鏈終止能力由于受到大分子鏈段阻礙而降低，因此聚合物在光固化涂料中的引發(fā)活性高于小分子光引發(fā)劑。但是試驗也證明了由安息香甲醚基與主鏈形成的Q．羥甲基基團(tuán)能夠使紫外光固化涂料系體具有良好的固化強度和誘導(dǎo)時間Ll川。后來，Angiolini等又發(fā)現(xiàn)在苯偶姻甲醚的4位引入雙鍵，加聚得到光引發(fā)劑的引發(fā)活性比小分140第七屆全國功能性氟硅材料和涂料市場開發(fā)及應(yīng)用“甕福藍(lán)天杯”技術(shù)研討會環(huán)境友好功能性涂料子的更低，這是因為該大分子光引發(fā)劑光解時產(chǎn)生大分子苯甲酰自由基和小分子的

6、取代芐基自由基，增加了自由基之間終止的幾率1141。Angiolini等也曾通過聚合胺類單體合成出新的苯偶姻類衍生物，研究結(jié)果表明胺類結(jié)構(gòu)光引發(fā)劑可以消除氧阻聚作用，可縮短體系的誘導(dǎo)期，比小分子胺混合體系的光活性更高；測試分析表明，含氨基的苯偶姻類衍生物不會降低聚合體系交聯(lián)密度，無揮發(fā)性氣味存在【151。1．2?；⒀趸镱愲p苯甲?；交趸?BAPO)是一類已成功商業(yè)化的雙官能光引發(fā)劑【161，最初光解可產(chǎn)生三甲基苯甲酰自由基和三甲基苯甲酰苯基膦酰自由基；后者能引發(fā)單體聚合又可能繼續(xù)光解，產(chǎn)生三甲基苯甲酰自由基和大分子苯基膦酰自由基，從而繼續(xù)引發(fā)單體聚合【

7、17】。該類光引發(fā)劑最大吸收峰在420rim，已在填充型涂料、光固化油墨及深層固化體系中得到應(yīng)用。早期有DietlkcrK等利用含甲酰氯聚丙烯酸酯和甲氧基二苯膦反應(yīng)合成出側(cè)鏈含有甲?；⒀趸锏木酆衔?，但光引發(fā)活性略低【l引。而Gunersel等卻是采用兩步合成方法，在420nmuV光照下通過苯乙烯和BAPO聚合反應(yīng)，制備出TMDPO大分子酰基膦氧化物嵌段共聚物。實驗研究表明，該共聚物在380rim輻照下光解生成大分子膦酰自由基，可引發(fā)甲基丙稀酸甲酯聚合【191。近期Castelvetro等分別合成出4．(4．丙烯酰氧．1一丁氧基)一2，6---甲基苯?；⒀?/p>

8、化物的均聚物P(AB-DBPO)及其與