超支化聚合物由于其高度的支化结构,具备很多线性聚合物没有的性能,如低粘度、高流动性、良好的溶解性、大量可修饰的末端官能团和分子内部空穴结构等独特的性质,这些特殊的性能让其在涂料、纳米材料、药物和催化剂等多个领域显示出巨大的价值。光固化技术与传统的热固化技术相比,具有高效、适应性广、经济、节能、环境友好等优势,主要用于光固化涂料、光固化胶粘剂、光固化油墨、三维激光成型、电子材料等领域。随着光固化技术应用的扩展,超支化聚合物的光固化研究引起了国内外的关注。在光固化体系中光引发剂是体系中的重要组成,但也存在不足,如在体系中存在分散均匀问题、与体系单体和树脂相容性问题,光引发剂裂解后碎片迁移问题等。针对上述问题,本课题结合光固化技术和超支化聚合物的特点,将裂解型光引发剂与丙烯酸酯基团连接,实现光聚合过程中的支化链增长,期望赋予光固化涂层更加突出的性能。研究主要内容包括以下3个部分:(1)基于商用光引发剂Darocur2959【简称D2959,2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮】,合成了一种丙烯酸酯化的裂解型自由基光引发剂【A2959,既是引发剂,又是单体,又称自引发单体】。用1H NMR、13C NMR对A2959进行了表征,用DPC研究了其光聚合动力学,引发效果与商品D2959相当。这种单体光照下可自身断裂引发自聚合。实验发现该光引发剂容易凝胶,适当加入十二烷基硫醇可延缓聚合时间。(2)考察了A2959与甲基丙烯酸甲酯配合后光聚合特性。1H NMR、GPC对光固化产物进行了分析。结果表明,A2959光引发剂可引发甲基丙烯酸甲酯聚合形成超支化聚合物,光聚合10min聚合物分子量在3万左右;光照20min,分子量在5万左右。实验发现A2959的用量在5%为佳,多则易凝胶。(3)以D2959,IPDI,羟基丙烯酸酯为原料合成光活性聚氨酯丙烯酸酯单体【ACU2959】,含有丙烯酸酯基、氨酯基和光引发基团,光照后可产生超支化结构,赋予固化膜新的性能。详细研究了ACU2959单体与其他3中常规光固化材料共固化膜性能,并与此3种常规光固化材料独立成膜性能进行比对。用傅里叶红外光谱、热重分析、差示扫描量热分析、动态热机械分析等手段对光固化膜性能进行综合测试。结果表明,加入ACU2959后的固化膜热稳定性能更好、玻璃转化温度升高、弹性更好。