二苯甲酮LED光引发剂的合成及性能研究

为了延长二苯甲酮光引发剂的吸收波长,使其与LED光源更好的匹配,本研究将苄氨基基团引入二苯甲酮结构,合成了3种4-双苄胺基二苯甲酮衍生物,其吸收波长延长至400 nm,与不同波长（365～405 nm）的LED光源能较好的匹配。利用实时红外对其光聚合动力学进行测试,通过电化学测试以及光降解测试等对其作用机理进行研究。结果表明：双苄胺基二苯甲酮衍生物是一类高效的LED光引发剂,其可作为单组分光引发剂引发1,6-己二醇二丙烯酸酯发生自由基聚合,双键转化率可达80%～83%。与碘鎓盐复配,引发阳离子聚合时环氧单体转化率可达45%,引发自由基-阳离子混杂光固化时双键转化率为69%～71%,环氧单体转化率为58%～61%,在自由基聚合及互穿网络聚合物结构光固化材料制备方面存在潜在应用价值。     

自由基-阳离子混杂光固化体系(环氧丙烯酸酯)的动力学研究

混杂光固化体系是指在同一体系中采用两种或两种以上不同类型的聚合反应使体系固化的方法.本文用光差扫描量热法考察了环氧丙烯酸酯在自由基-阳离子混杂光固化体系中的光固化动力学行为.实验结果表明.自由基-阳离子混杂光同化体系结合了自由基和阳离子光聚合反应的优点,表现出较好的协同效应,如,混杂体系的聚合反应进行到150 s时,转化率可达到98.4%,而此时自由基体系的反应转化率只有80.6%.此外通过研究混杂体系的光固化动力学得到:光引发剂浓度指数0.16,小于自由基体系的理论值0.5,也小于阳离子体系的理论值1;活性单体浓度指数1.61,介于自由基体系的理论值1和阳离子体系的理论值2之间.     

基于响应面法优化混杂UV固化胶粘剂配方

以环氧丙烯酸酯树脂、环氧树脂(EP)、自由基光引发剂和阳离子光引发剂为主要原料,制备混杂UV(紫外光)固化胶粘剂,并且采用响应面法对混杂UV固化胶粘剂的配方进行优化;以预聚体配比、光引发剂配比作为自变量,以混杂UV固化胶粘剂在玻璃上的附着力作为因变量,采用Design Expert软件对2个自变量进行多次拟合,建立相应的数学模型和3维曲面,得到最优的混杂UV固化胶粘剂配方并进行验证。研究结果表明:二项式是描述因变量和自变量之间关系的最佳模型,当环氧丙烯酸酯树脂/EP质量比为1.19、自由基光引发剂/阳离子光引发剂质量比为1.00时,制成的混杂UV固化胶粘剂在玻璃基材上的附着力(9级)相对最强。     

氧杂环丁烷/丙烯酸酯混杂体系的光固化性能研究

以氧杂环丁烷和丙烯酸酯为主要原料,加入一定量光引发剂配制成一种新型的光固化混杂体系。研究了混杂体系中引发剂的协同作用,结果显示自由基引发剂对阳离子引发剂有增感作用。通过吸水性测试、红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)等手段研究了固化膜的性能,结果显示混杂固化膜的力学性能、耐溶剂性能和热稳定性要优于自由基固化膜,这是由于混杂体系在固化过程中形成了高分子互穿网络结构(IPN),其中混杂固化膜的拉伸强度为10.34 MPa,断裂伸长率为10.13%,冲击强度为15 kg·cm,附着力为1级,柔韧性小于3mm,耐丙酮来回擦拭次数为200次。     

一种3D打印光敏树脂的研制及性能

以改性环氧丙烯酸酯为预聚物,采用自由基-阳离子杂化聚合法制备了可在405 nm光照下固化的3D打印光敏树脂。研究了预聚物、稀释剂、光引发剂的含量对光敏树脂力学性能、黏度和体积收缩率的影响。结果表明,当光引发剂添加量为4%时,力学性能最优化;当改性环氧丙烯酸酯含量在48%~58%时,该体系能满足3D打印光固化材料的使用要求;采用本方法制备的光敏树脂具有卓越的热稳定性。     

3D打印用双酚A型环氧丙烯酸光敏树脂的制备

以双酚A型环氧树脂、丙烯酸为单体,采用自由基溶液聚合法合成了双酚A型环氧丙烯酸酯低聚物。采用双酚A型环氧丙烯酸酯为光敏树脂低聚物基体,二苯甲酮为光引发剂,二溴新戊基二醇乙烯丙基醚为活性稀释剂,二氧化硅为填料,制备了三维打印用双酚A型环氧丙烯酸酯光敏树脂。通过测试光敏树脂的固化时间、黏度、固化收缩率和力学性能,研究了光敏树脂各组分的最佳用量。结果表明:当光引发剂质量分数为8%,稀释剂质量分数为20%,填料质量分数为1.0%时,光敏树脂拉伸强度为15.6 MPa,耐热温度为263.4℃。     

UV-阳离子杂化体系及其在喷墨阻焊中的应用研究

喷墨打印是一种较为新颖的无接触式印刷技术,高效、经济、环保的特点使其在阻焊制程中有广泛的发展前景。本研究通过对比紫外光固化涂层的固化速度、附着力和硬度等性能,从市售的5种阳离子单体中,优选出脂环族环氧单体3,4-环氧环己基甲酸-3’,4’-环氧环己基甲酯（TTA-21）作为杂化体系的阳离子单体。选择质量比为2∶3的TTA-21/1,6-己二醇二丙烯酸酯（HDDA）混杂体系配方为研究对象,对其反应转化率、固化程度、热性能、热稳定性以及所制备油墨在阻焊中的应用进行研究。研究结果表明：（1）在LED光照下,自由基组分和阳离子组分均会发生聚合反应,自由基体系的反应速度快,且反应转化率更高;阳离子反应速度慢,且转化率相对低,短时间内持续的光照并不能显著提升阳离子的反应转化率;在光-热双重固化下,阳离子环氧开环聚合与自由基双键加成反应的反应程度增加,固化进行得更彻底。（2）杂化体系的固化产物存在两相,但是热重曲线显示只有一个失重曲线,说明杂化体系经过LED加热烘烤后,体系中可能形成了互穿交联网络结构;环氧组分和丙烯酸组分存在一定的微相分离结构,这种微相分离结构提升了固化膜的综合性能。（3）应用研究...     

混杂型引发体系光敏树脂的研究

为解决3D打印光敏树脂收缩带来的问题采用自由基-阳离子引发体系.通过测定凝胶含量确定了阳离子引发体系中引发剂含量为3%。随着阳离子体系占比的增加,树脂收缩率减小。通过测定不同含量自由基体系中凝胶含量确定自由基比例不低于60%。结合固化厚度,凝胶含量等确定自由基比例为70%时,性能最优。力学性能测试也证明了这一点。最终确定混杂引发体系中,自由基体系与阳离子体系的比为7∶3。     

适用于纸制餐具柔性印刷的环保UV光油的研制

利用正交实验设计方法,研制出一种新型的环保UV光油。将预聚物种类和比例、活性单体种类和比例、光引发剂种类以及比例和固化时间作为考察因素,以UV光油在纸制餐具基材上的附着力和耐摩擦性能作为因变量,得到最优的UV光油配方。选择聚氨酯丙烯酸酯(PUA)与环氧丙烯酸酯(EPA)作为预聚物,其比例为1∶1;选择活性单体TMPTA和NPGDA作为活性稀释剂,其比例为1∶2;选择自由基光引发剂和阳离子光引发剂作为混杂引发剂,其比例为1∶1。该配方为混杂光固化体系,兼具自由基光固化和阳离子光固化特点,固化程度高,活性单体和光引发剂残余少,有优良的附着力和耐摩擦性。     

实时红外法检测双酚A环氧树脂紫外光聚合动力学

报道了用实时红外光谱法(RT—FTIR)检测双酚A型环氧树脂阳离子紫外光固化动力学。紫外光阳离子引发剂UVI-6976的浓度对固化体系转化率有较大的影响。当UVI-6976的浓度从0.5wt%增加到1.5wt%时,转化率从45%左右增加到60%左右。继续增加UVI-6976的浓度,体系转化率变化很小,而光引发剂浓度有最佳值;环氧稀释剂会降低环氧体系的粘度,从而提高固化体系最终转化率;多官能团羟基化合物对环氧体系来说是一种质子转移剂,羟基化合物在环氧体系中含量增加会导致最终转化率降低;环氧稀释剂对环氧值小的环氧树脂转化率有较大影响。     

紫外光固化涂料的氧阻聚效应

从氧的光化学能态方面分析了紫外光固化涂料的氧阻聚机理,详细讨论了抑制紫外光固化涂料氧阻聚的方法,包括开发阳离子聚合机理的反应体系,提高引发剂浓度或增加辐射剂量,使用对氧敏感度低的预聚物和单体,在光固化体系中加入氧清除剂,以及采用惰性气体保护法、石蜡保护法、覆膜法、强光辐照法和分步照射法等光固化工艺。     

UV涂料用活性稀释剂研究进展

简单介绍了紫外光固化涂料的固化原理,重点综述了应用于自由基、阳离子固化体系及混杂体系中活性稀释剂的研究进展。指出开发原料来源广泛、毒性低、价格适中,拥有高转化率、高聚合速率等优良性能的稀释剂,是未来UV涂料用稀释剂的发展方向。     

Effect of water concentration on photopolymerized acrylate/epoxide hybrid polymer coatings as demonstrated by Raman spectroscopy

Photopolymerization systems based on hybrid monomer 3,4-epoxy-cyclohexylmethyl methacrylate (METHB) were studied to investigate water effects on conversion and polymer coating properties. METHB contains epoxide and methacrylate moieties, which undergo cationic and free-radical photopolymerization, respectively. The conversion of both groups was obtained by Raman spectroscopy in real time and depth. Water concentration and initiator system compositions were varied and shown to affect reaction kinetics and depth profile. With increasing water concentration, the epoxide induction period increased when only cationic initiator was present; however, the induction period disappeared when using the dual-initiator system. In addition, epoxide groups continued reacting after light was shuttered and reached a higher and more homogeneous conversion. Hybrid systems were shown to be less sensitive to water at low or intermediate concentrations. With high water concentrations, hybrid monomer systems manifested increased ring opening during illumination due to chain transfer and decreased physical properties due to loss of cross-linking.     

紫外光固化EFOA-HDDA-EA共聚体系的动力学研究

通过测定凝胶含量,对由环氧全氟辛酸酯丙烯酸酯、1,6-己二醇双丙烯酸和环氧丙烯酸酯组成的光固化体系[即P(EFOA-HDDA-EA)]进行了动力学研究,得到紫外光聚合速率与光引发剂的活性和浓度、光敏性单体的用量、活性稀释剂的种类、涂膜厚度等因素之间的关系,证明了P(EFOA-HDDA-EA)光聚合体系的单体转化率比P(EFOA-TMPTA-EA)光聚合体系(TMPTA即三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)的单体转化率大,裂解型自由基引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(HMPP)时光固化EFOA-HDDA-EA共聚树脂体系的引发效果优于二苯甲酮/三乙胺引发体系.     

紫外光固化涂料的研究进展

介绍了紫外光固化涂料的构成体系：自由基光固化体系、阳离子光固化体系和阳离子与自由基混合光固化体系。对紫外光固化涂料的制备方法进行了综述,并简介几种新型紫外光固化涂料。     

UV辐射固化胶粘剂综述

从以下几个方面综述了UV固化技术及其胶粘剂的一些新研究进展：自由基光固化体系、阳离子光固化体系、混杂光固化体系、双重固化体系，并提出了对今后开发工作的建议。     

紫外光固化粉末涂料用树脂的合成和表征

通过羧基型聚酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)反应合成了紫外光(UV)固化粉末涂料用聚酯丙烯酸酯树脂。研究了催化剂、阻聚剂种类和浓度以及反应温度对羧基转化率和紫外光固化涂膜交联度的影响,用红外光谱(FT-IR)分析了树脂的结构,用差示扫描量热仪(DSC)测定了紫外光固化树脂的玻璃化转变温度和熔点。结果表明合成的树脂满足了UV固化粉末涂料用树脂的要求。     

紫外光固化胶粘剂的研究进展

介绍了UVCA(紫外光固化胶粘剂)的特点、组成和基本性能,并综述了UVCA固化体系(包括自由基固化体系、阳离子固化体系和混杂双固化体系)的发展状况和研究进展。最后对UVCA的未来发展方向进行了展望。     

Newly UV-curable polyurethane coatings prepared by multifunctional thiol- and ene-terminated polyurethane aqueous dispersions: Photopolymerization properties

A novel approach toward the preparation of newly UV-curable polyurethane coatings composed of multifunctional thiol- and ene-terminated polyurethane aqueous dispersions is presented. By a synergistic combination of polyurethane dispersions synthesis and thiol-ene chemistry, strategies for the preparation of newly UV-curable polyurethane coatings are developed. Photo-DSC, real-time FTIR, DMA and tensile tests measurements are used to investigate the photopolymerization and mechanical behaviors of newly UV-curable polyurethane coatings. The newly polyurethane coatings have 1.5 times higher polymerization rate and final 99% functional groups conversion in air conditions compared to current urethane-acrylate based UV-curable polyurethane dispersions coatings. UV-cured polyurethane films prepared by this method are also found to exhibit increase in Young's modulus and tensile strength at break by 25% and 10%, respectively. These experiment facts suggest that the incorporation of thiol-ene chemistry to the polyurethane dispersion coatings increase their polymerization rate, producing a high degree of cross-linking. This confirms the preparation of the targeted novel UV-curable polyurethane coatings and reveals the dramatic effect that changes in incorporation of thiol-ene chemistry can have on the photopolymerization behaviors of UV-curable polyurethane dispersions coatings systems.     

Light stabilisation of UV-curable powder coatings

UV-curable powder coatings have opened up new possibilites in actually combining the advantages of both powder and UV-curable systems. UV powders provide better flow (little or no orange peeling), no monomer emission, better cost effectiveness (shorter, low temperature melting and short UV curing cycles) and new application possibilities on heat sensitive substrates such as wood and plastics. In addition to the resins available (several radical and cationic curing systems are offered by resin suppliers), the choice of proper photo-initiators and light stabilisers is vital to obtain the required quality and durability properties for exterior applications.