可聚合及高分子光引发剂的合成及应用

论文摘要

本论文基于减小传统小分子光引发剂二苯甲酮的毒性,将不饱和双键引入到二苯甲酮结构中,制得了一系列可聚合及高分子型二苯甲酮类光引发剂。以氯苯为原料,经乙酰化、还原、脱水精馏等过程制备对氯苯乙烯。当乙酰化温度为40℃,反应2.5 h,异丙醇铝和对氯苯乙酮摩尔比为1.2∶1,回流反应8 h,220℃下裂解脱水,对氯苯乙烯收率可达82.4%。研究了格氏化反应的温度、时间、溶剂、格氏试剂与对氯苯腈摩尔比、加成反应温度及时间、水解条件等对4-乙烯基-4’-氯二苯甲酮（4-VCBP）得率的影响,确定了最佳工艺条件:四氢呋喃和甲苯体积比为2∶1,溶剂和对氯苯乙烯的体积比为4∶1,对氯苯乙烯和过量Mg在40℃下反应10 h,格氏试剂与对氯苯腈的摩尔比为1.4∶1,于50℃反应10 h,加成产物加适量苯,在稀硫酸中回流水解8 h, 4-VCBP得率70%。氯苯乙烯的格氏试剂分别与对甲氧基苯腈、邻甲苯腈、对甲苯腈、苯腈反应,得到4-乙烯基-4’-甲氧基二苯甲酮、4-甲基-4’-乙烯基二苯甲酮、2-甲基-4’-乙烯基二苯甲酮、4-乙烯基二苯甲酮。可聚合光引发剂的最大紫外吸收波长均发生红移,光固化残留量远远小于二苯甲酮。研究了单体种类、引发剂浓度、胺种类、胺浓度、固化方式、氧阻、涂膜厚度、灯距等对固化时间及单体转化率的影响。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 光固化体系
• 1.1.1 低聚物
• 1.1.2 活性稀释剂
• 1.1.3 光引发剂
• 1.2 光固化反应的研究方法
• 1.2.1 指触（表干）法
• 1.2.2 表面硬度法
• 1.2.3 膨胀计法
• 1.2.4 红外光谱法
• 1.2.5 光差动热分析法
• 1.2.6 凝胶率法
• 1.2.7 光学高温计法
• 1.3 研究目的
• 1.4 研究内容
• 第二章 对氯苯乙烯的合成
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验原料及仪器
• 2.1.2 合成路线
• 2.1.3 实验步骤
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 产品结构表征
• 2.2.2 反应温度对对氯苯乙酮得率的影响
• 2.2.3 反应时间对对氯苯乙酮得率的影响
• 2.2.4 溶剂对对氯苯乙酮得率的影响
• 2.2.5 异丙醇铝用量对对氯-α-苯乙醇得率的影响
• 2.2.6 反应时间对对氯-α-苯乙醇得率的影响
• 2.2.7 温度对对氯苯乙烯得率的影响
• 2.3 本章小结
• 第三章 4-乙烯基-4'-氯二苯甲酮的合成及应用研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验原料及仪器
• 3.1.2 合成路线
• 3.1.3 实验步骤
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 产品结构表征
• 3.2.2 格氏试剂制备中反应温度对4-VCBP 得率的影响
• 3.2.3 格氏试剂制备中反应时间对4-VCBP 得率的影响
• 3.2.4 加成反应温度对4-VCBP 得率的影响
• 3.2.5 格氏试剂与腈反应的时间对4-VCBP 得率的影响
• 3.2.6 格氏试剂制备中溶剂的影响
• 3.2.7 格氏试剂和对氯苯腈摩尔比对4-VCBP 得率的影响
• 3.2.8 水解条件对4-VCBP 得率的影响
• 3.3 应用研究
• 3.3.1 残留量测定
• 3.3.2 聚合动力学研究
• 3.3.3 4-VCBP 在涂料中的应用
• 3.4 本章小结
• 第四章 4-乙烯基-4'-甲氧基二苯甲酮的合成及应用研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 原料及仪器
• 4.1.2 合成路线
• 4.1.3 对甲氧基苯腈的制备
• 4.1.4 4-乙烯基-4'-甲氧基二苯甲酮（4-VMBP）的制备
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 产品结构表征
• 4.2.2 加料方式对甲氧基苯腈得率的影响
• 4.2.3 加成反应中温度和时间对4-VMBP 得率的影响
• 4.2.4 格氏试剂和对甲氧基苯腈摩尔比对4-VMBP 得率的影响
• 4.3 应用研究
• 4.3.1 残留量测定
• 4.3.2 聚合动力学研究
• 4.3.3 4-VMBP 在涂料中的应用
• 4.4 本章小结
• 第五章 4-甲基-4'-乙烯基二苯甲酮和2-甲基-4'-乙烯基二苯甲酮的合成及应用研究
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 原料及仪器
• 5.1.2 合成路线
• 5.1.3 4-甲基-4'-乙烯基二苯甲酮（4-MVBP）的制备
• 5.1.4 2-甲基-4'-乙烯基二苯甲酮（2-MVBP）的制备
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 核磁共振分析
• 5.2.2 质谱分析
• 5.2.3 红外图谱分析
• 5.2.4 高效液相色谱分析
• 5.2.5 紫外吸收光谱
• 5.3 应用研究
• 5.3.1 残留量测定
• 5.3.2 聚合动力学研究
• 5.3.3 4-MVBP 在涂料中的应用
• 5.4 本章小结
• 第六章 4-乙烯基二苯甲酮的合成及应用研究
• 6.1 实验部分
• 6.1.1 原料及仪器
• 6.1.2 合成路线
• 6.1.3 4-乙烯基二苯甲酮（4-VBP）的制备
• 6.2 结果与讨论
• 6.2.1 核磁共振分析
• 6.2.2 质谱分析
• 6.2.3 紫外吸收
• 6.2.4 红外光谱
• 6.3 应用研究
• 6.3.1 残留量测定
• 6.3.2 聚合动力学研究
• 6.4 本章小结
• 第七章 高分子光引发剂合成及应用研究
• 7.1 实验部分
• 7.1.1 原料与仪器
• 7.1.2 合成线路
• 7.1.3 共聚型高分子光引发剂的合成
• 7.1.4 均聚型高分子光引发剂的合成
• 7.1.5 聚甲基丙烯酸二甲胺乙酯（PDM）的合成
• 7.2 结果与讨论
• 7.2.1 红外光谱分析
• 7.2.2 紫外吸收分析
• 7.2.3 分子量测定
• 7.3 应用研究
• 7.3.1 引发TPGDA 光聚合
• 7.3.2 引发HDDA 光聚合
• 7.3.3 引发TMPTA 光聚合
• 7.3.4 高分子光引发剂在涂料中的应用
• 7.4 本章小结
• 第八章 总结
• 参考文献
• 详细摘要