超支化大分子光引发剂的合成与表征

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针对目前使用的小分子光引发剂所存在的相容性差、表面迁移性和挥发性的问题,以新型大分子光引发剂的研制为主要目标展开研究。鉴于超支化聚合物所具有的低粘度、无链缠结和良好的溶解性等特点,本文将小分子光引发剂键接到超支化聚合物上,制备了三种新型的超支化大分子光引发剂。以丙烯酸甲酯和二乙醇胺为原料,甲醇作溶剂,通过Michael加成反应合成了AB2型(A、B分别代表不同的化学结构单元)单体N,N-二羟乙基-3-胺基丙酸甲酯(MB)。采用IR、MS、EA等方法对合成产物进行了确证。实验确定了适宜的反应条件为:丙烯酸甲酯和二乙醇胺的量之比为1.05:1,反应温度为35℃,反应时间为4h。以三羟甲基丙烷为核,与MB反应,用“准一步法”合成了三代超支化聚(胺-酯)HPEA-1、HPEA-2、HPEA-3。采用IR、1H-NMR、GPC等方法对产物结构与相对分子质量进行了表征与分析。实验获得优化反应条件为:反应温度120℃,催化剂对甲苯磺酸用量0.5wt%,HPAE-1、HPAE-2与HPAE-3的合成反应时间分别为2.5h、5.0h和7.5h。将所得超支化聚(胺-酯)用丁二酸酐改性,获得端羧基超支化聚合物,再利用端羧基与小分子光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(HMPP)上的羟基进行酯化反应,制得三种超支化大分子光引发剂HPAE-1-SA-HMPP、HPAE-2-SA-HMPP和HPAE-3-SA-HMPP。对合成条件进行了实验考察,确定了适宜的合成反应条件。采用IR、1H-NMR、DSC-TGA、UV-vis、等方法对超支化大分子光引发剂的结构与性能进行了表征。三种超支化大分子光引发剂HPAE-1-SA-HMPP、HPAE-2-SA-HMPP和HPAE-3-SA-HMPP的UV最大吸收峰分别为328nm、329nm和325nm,相对HMPP的最大吸收峰(320nm)稍有红移。荧光分析表明,超支化大分子光引发剂在400m与500nm附近处有荧光发生,与HMPP相比在400hm附近激发波长向长波移动。将所合成的超支化大分子光引发剂引发三甲醇丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)聚合,结果表明,超支化大分子光引发剂的引发效率略低于HMPP。
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