可控陽離子光聚合及其應(yīng)用研究.pdf

1、光聚合技術(shù)具有快速高效，綠色環(huán)保，經(jīng)濟(jì)節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于涂料，油墨，薄膜等表面材料領(lǐng)域。光聚合技術(shù)也存在巨大的缺陷，即光聚合過程中對光的依賴性。因此光在體系中的穿透能力限制了光聚合的應(yīng)用。陽離子光聚合是一種活性聚合，陽離子光引發(fā)劑光解后與單體反應(yīng)生成的陽離子活性基團(tuán)不發(fā)生雙基終止，具有很長的活性壽命，因此陽離子光聚合有暗反應(yīng)，通過活性基團(tuán)的遷移能夠固化比自由基光聚合體系更厚的膜和涂層。但是活性基團(tuán)的遷移速率很低、固化效率低、重

2、復(fù)性差、固化后制品的性能不均一，因此陽離子光聚合體系的固化過程依靠活性基團(tuán)的遷移擴(kuò)散并不能擺脫對光照的依賴性。本文通過溫度控制光聚合反應(yīng)過程，在低溫條件下光解后陽離子光引發(fā)劑與單體生成穩(wěn)定的次級氧翁離子中間體，不會(huì)進(jìn)一步發(fā)生聚合反應(yīng)，陽離子光聚合體系能夠保持低粘度液體狀態(tài);在光照結(jié)束后升高陽離子光聚合體系的溫度，次級氧鎓離子中間體分解產(chǎn)生活性中心并引發(fā)單體發(fā)生聚合反應(yīng)，陽離子光聚合體系通過暗反應(yīng)過程完全固化，從而解決光聚合過程中對光照的

3、依賴性，使陽離子光聚合可以應(yīng)用于黑色厚體系甚至是碳纖維復(fù)合材料的制備工藝。主要工作如下:
　　1、利用Photo-DSC對1，4-丁二醇二縮水甘油醚陽離子光聚合體系的光照過程和暗反應(yīng)過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)研究，研究并證明其反應(yīng)過程的反應(yīng)機(jī)理，探究合適的溫度條件實(shí)現(xiàn)光照過程和固化過程的完全分離。
　　2、設(shè)計(jì)低溫反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置，通過多路溫度記錄儀對1，4-丁二醇二縮水甘油醚陽離子光聚合體系在攪拌光照過程中和停止光照后的溫度變化來研究宏觀

4、厚層體系的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。驗(yàn)證反應(yīng)機(jī)理在宏觀攪拌體系是否適用。
　　3、將陽離子光引發(fā)劑先攪拌光解，將光解后的陽離子光引發(fā)劑滴加至低溫?cái)嚢璧膯误w中，生成穩(wěn)定的次級氧翁離子中間體并均勻分散在體系中;升高溫度后，體系中的次級氧鎓離子中間體分解產(chǎn)生活性中心并引發(fā)聚合反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)時(shí)空分離溫度控制。
　　4、探究溫度控制陽離子光聚合過程的反應(yīng)機(jī)理對各種官能團(tuán)的適用性，并驗(yàn)證對樹脂和單體的混合體系是否適用。
　　5、利用溫度控制陽離子光