贵州师范学院邓明森课题组设计、合成了一种单组份可聚合型2-(N-苄基)丙烯酰胺基硫杂蒽酮光引发剂(TXNBA),与2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)相比,其吸收范围向长波长移动,延伸到425 nm。光照下TXNBA产生活性自由基,可能形成更稳定的五元环状自由基引发聚合,具有较高的光引发活性与迁移稳定性; 同条件下,1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)光固化膜在丙酮溶液中光引发剂的迁移质量百分比分别为4.95%(TXNBA体系),58.10%(ITX体系),二者比例为8.52%。
在全球节能减排大背景的推动下,光固化技术由于具有经济高效、适应性广、节能环保等特点,在胶黏剂、涂料、印刷、3D打印及生物医用材料等领域得到了前所未有的发展。光固化体系中光引发剂所占比例虽少,但却是光固化体系的重要组成部分,对光固化的速度起决定作用。传统的小分子光引发剂易残留、迁移、挥发,导致光固化材料存在气味、毒性、黄变等问题,且光引发剂在光固化的过程中不能完全消耗掉,未参与反应的光引发剂或光降解物质可以迁移到聚合物材料的表面,制约了其在食品包装盒生物医用材料等方面的应用。可聚合型光引发剂因包含可聚合基团与光活性结构,在光照下可以产生活性种,还可以与光敏树脂聚合,从而固定在光固化产品中,减少光引发剂迁移比例。因此发展可聚合型光引发剂是提高迁移稳定性的一种有效途径。
贵州师范学院贵州省省纳米材料模拟与计算重点实验室邓明森课题组设计合成了一种单组份可聚合型硫杂蒽酮光引发剂(TXNBA),利用紫外可见分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪对其光物理光化学性能、光聚合动力学、迁移稳定性等进行了研究;用电子顺磁共振结合量子化学计算对其光作用机制进行阐述。结果表明,TXNBA在光照下可能形成结构更为稳定的五元环状自由基,引发单体聚合。与ITX相比,TXNBA是一种高效、高迁移稳定性的单组份光引发剂,其迁移率仅为ITX体系的8.52%,具有较好的应用前景,有替代传统ITX使用的可能。
相关论文在线发表在Macromolecular Chemistry and Physics 上。