光固化具有节能环保,高效快速和时间-空间可控等诸多优点,已广泛应用于涂料、油墨、胶黏剂等传统领域以及3D打印等高新技术产品中。与传统的紫外光固化相比,利用发光二极管(LED)作为光源的LED光固化具有能量利用率高、热效应小、不产生臭氧等显著优点。用于光固化的感光树脂配方通常含有光引发剂、活性稀释剂、低聚物和各种助剂,其中光引发剂是光固化配方的关键组分,其活性直接影响光固化速率、固化程度以及终端产品性能。传统光引发剂主要用于波长较短的紫外光固化,难以与LED光源相匹配,本课题旨在通过合理的分子设计及系统的构效关系研究,开发出一系列高效的LED光引发剂。本文第一部分以7-二乙氨基香豆素作为生色团,以肟酯基作为引发基团,成功制备了4种新型自由基光引发剂,通过核磁共振氢谱和碳谱以及高分辨率质谱确定目标产物结构,系统研究了不同取代位置(O-3与O-4)以及取代基的电子效应(O-3F与O-3O)对引发剂性能的影响。通过紫外-可见分光光度计和荧光分光光度计分别研究了引发剂的吸收和发射行为;利用稳态光解实验和ESR测试研究了光引发机理;通过实时傅立叶变换红外光谱仪研究了在LED辐照下的光聚合动力学,采用TGA和DSC分别研究了光引发剂本身及在单体中的热稳定性。结果表明,1、新型肟酯光引发剂的主要吸收波长在400到480 nm,可与405 nm及450 nm的LED光源相匹配;2、不同取代位置以及取代基的电子效应对引发剂的吸收/发射行为以及光聚合动力学均有显著的影响;3、新型的肟酯引发剂可在450nm LED光照下有效引发丙烯酸酯类单体的自由基聚合,其中O-3的引发聚合速度最快,双键转化率最高,其引发活性优于商品化的肟酯光引发剂OXE-1;4、新型的肟酯引发剂O-3的自身分解温度为150°C,在单体中的分解温度为106°C,具有足够的热稳定性。考虑到7-二乙氨基香豆素可作为双光子生色团,分别通过双光子荧光和双光子聚合成型测试研究了肟酯引发剂的双光子吸收行为和引发活性。结果表明,引发剂的最大双光子吸收截面介于107到685 GM之间,在780nm飞秒激光的激发下不仅能引发丙烯酸酯类单体的链式聚合,还能高效引发巯-烯体系的逐步聚合,得到高分辨率的三维微结构。本文第二部分以含烷氧基的香豆素作为生色团,设计了4种含磺酸酯基的光产酸结构,对合成路线进行了探索,并最终成功制备了1种新型光产酸剂PAG-1,对其吸收及引发活性研究结果表明,在405 nm LED辐照下,PAG-1单独使用时活性较低,但与商品化的碘鎓盐复配使用时,可高效引发环氧单体开环聚合。