有機硅大分子光引發(fā)劑的合成及其引發(fā)梯度聚合的研究.pdf

1、近年來，光固化（光聚合）技術獲得了很多關注并成功應用在許多工業(yè)領域，光引發(fā)劑在光聚合過程中起著不可或缺的作用，所以制備具有特殊功能的新型光引發(fā)劑成為一個重要的研究方向。本研究利用有機硅具有低表面能和低表面張力的特性，設計合成了多種有機硅大分子光引發(fā)劑，它們具有在體系中自發(fā)上浮的能力，最終在體系中形成了濃度的梯度分布和表面的富集。在光照下，光引發(fā)劑濃度的梯度分布可以引發(fā)梯度聚合，為制備分子量梯度聚合物提供一種簡單易行、可控性強、先進、環(huán)保

2、的新途徑;引發(fā)劑的表面富集作用為解決光聚合體系中氧阻聚的難題及為改善材料表面性能、調(diào)控微觀形貌提供了一個新方法。該項研究為有機硅大分子光引發(fā)劑的應用提供理論依據(jù)和技術基礎，并拓寬了有機硅的應用領域。
　　 具體研究內(nèi)容和結論如下:
　　 1、使用小分子奪氫型光引發(fā)劑4-羥基二苯甲酮（簡稱HBP）與兩種不同的硅油反應，得到了兩種端位帶有HBP的奪氫型有機硅大分子光引發(fā)劑HBP-Si-A和HBP-Si-X。通過紅外(FTIR

3、)、紫外(UV)、核磁(1H-NMR)、實時紅外(RTIR)、凝膠色譜(GPC)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線能量色散譜(EDS)等手段對引發(fā)劑的結構與性能進行了研究，結果表明:它們分別在290nm和255nm處出現(xiàn)了最大紫外吸收峰，并可以有效地引發(fā)光聚合。由于有機硅的低表面張力和低表面能，它們能夠在體系中能自發(fā)地向表面遷移，在體系中形成濃度的梯度分布，進而引發(fā)梯度聚合，獲得分子量梯度聚合物。由于其能自發(fā)

4、上浮到體系表面，形成表面富集，所以能有效的抑制自由基光聚合中的氧阻聚作用。
　　 2、合成了具有不同硅含量（硅鏈段長度）的奪氫型含硅大分子光引發(fā)劑HBP-Si-A/B/C。通過FTIR、UV、1H-NMR、RTIR、GPC、SEM和接觸角等手段對引發(fā)劑的結構與性能進行了研究，結果表明:HBP-Si-A/B/C都在290nm處出現(xiàn)了最大紫外吸收峰，它們都可以有效地引發(fā)體系光聚合。引發(fā)劑分子中硅含量的增大（硅鏈段的增長）可以明顯提升

5、它們在體系中的遷移能力，形成更顯著的濃度梯度分布，進而引發(fā)更顯著的梯度聚合。HBP-Si-A/B/C引發(fā)聚合形成的梯度聚合物膜的表面性能與其微觀結構有著密切的聯(lián)系。引發(fā)劑中硅含量的增加可以降低梯度聚合膜的表面能，產(chǎn)生更疏水的表面。由于HBP-Si-A/B/C表面的富集作用，可以有效抑制表面的氧阻聚現(xiàn)象，改變了表面微觀形貌。
　　 3、使用裂解型光引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-對羥乙基醚基苯基丙酮-1（簡稱2959）首先與對甲苯磺酰氯

6、反應，進而和氨基硅油發(fā)生反應，得到了三種連接有2959的裂解型有機硅大分子光引發(fā)劑。通過FTIR、UV、1H-NMR、RTIR、GPC、XPS和SEM等手段對引發(fā)劑的結構與性能進行了研究，結果表明:裂解型有機硅大分子光引發(fā)劑NH2-2959-2，NH2-2959-4，NH2-2959-CC均在275nm處出現(xiàn)了最大吸收峰，并可以有效地引發(fā)光聚合。由于有機硅的低表面張力和低表面能，它們能夠在體系中能自發(fā)地向表面遷移，在體系中形成濃度的梯度