UV-LED固化机技术因其节能、环保、卫生的特点,成为UV LED面光源固化的发展方向。但是,UV LED面光源作为光吲化体系中的照射光源却存在着发射光谱带窄、功率小而影响光固化速度的缺陷,这给传统光引发剂带来挑战。由于目前市场上UV-LED光源的辐射波峰范围集中在365~395nm,而市售的绝大多数光引发剂是在300~370nm有较强的吸收,在大于370nm的波长范围内吸光性能比较差。因此,为了在光固化体系中成功地应用UV LED面光源,就一定要开发出能与UV-LED相匹配、具有更强吸光性能和更高光引发活性的光引发剂。文章总结了UV-LED光固化的特点,提出了传统光引发剂在UV-LED光固化中的应用方法,以及开发出新型针对UV LED面光源敏感的光引发剂。

光引发剂的吸收光谱与灯源的发射光谱是否匹配直接影响光引发体系的效率，目前，商业化的光引发剂只有部分适用于LED光聚合体系。为了更好地将LED技术应用在光聚合领域中，对在LED光源的辐照下具有较好引发效率的光引发剂或光引发体系进行研究非常有意义。本研究论述了适用于LED光固化体系的光引发剂或光引发体系的研究现状及研究进展。光引发剂是紫外光UV LED面光源固化体系的关键组成部分,小分子型的光引发剂存在容易挥发和迁移的问题。这不仅会降低光聚合的效率,也会导致固化产品出现气味和毒性,食品和药物包装等应用中都严禁小分子光引发剂或其光解碎片发生迁移。本文目的是合成一种可聚合型紫外光引发剂,这种光引发剂可以与聚合单体一同聚合到高分子链上,从而减少普通小分子光引发剂及其光解产物的残留和释放。

本文根据光引发剂引发聚合机理,进行了分子设计。选择丙烯酸-2-羟乙酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、4-羟基二苯甲酮作为原料来合成可聚合型光引发剂UV-I,合成溶剂为N,N-二甲基甲酰胺,催化剂为二丁基二月桂酸锡。合成分为两步反应,先采用丙烯酸2-羟乙酯与1,6-六亚甲基二异氰酸酯进行反应,再加入4-羟基二苯甲酮继续反应。研究了两步法的反应工艺条件,并确定了合成方法。并对合成产物进行了红外光谱、1H-NMR表征及紫外吸收光谱测试,结果表明合成的产物即为目标产物UV-I。 通过研究光引发剂UV-I引发紫外光固化丙烯酸酯压敏胶的性能间接表征了光引发剂UV-I的引发性能。选择压敏胶体系的组成为:预聚物(CN966H90)30百分之、丙烯酸丁酯20百分之、丙烯酸异辛酯30百分之、醋酸乙烯酯30百分之;光固化工艺为:1kW的高压汞灯,照射距离为10cm。对紫外光固化压敏胶的全反射红外光谱表征、DSC测试。

UV LED面光源紫外光固化涂料是一种节能、低污染、高转换和适合连续化大生产的涂料品种,被誉为环境友好型涂料。 光活性齐聚物(光敏树脂)、活性稀释单体和光引发剂是光固化配方的基本组成,另外还有添加剂及其它助剂。光引发剂的引发效率对光固配方的成本以及光固化速率的影响至关重要。紫外光固化涂料的发展在一定意义上依赖于光引发剂的发展。 尽管目前市场上能应用于紫外光固化涂料的光引发剂品种繁多,但大多难以应用于含颜料的涂料中,长期以来,有色颜料在紫外和可见光的固化系统一直是一个难题。 而酰基氧化膦正由于具有其独特的吸收波长,其吸收范围已经延伸至可见光区域,甚至能够在白色颜料的存在下吸收足量的光能而提供高引发性能。而且固化后不会出现黄化,这是其它由α—离解引发的光引发剂所不具备的,从而在白色家具涂料和较厚涂层领域有较好的应用。 据此,本文在大量查阅文献的基础上设计并合成了两类新型的酰基氧化膦类光引发剂DBAPO-1和DBAPO-2,同时为了寻找合适的合成路线,本文也合成了原料简便易得的BAPO。并用核磁共振氢谱和膦谱对它们的结构进行了分析表征。另外,由于所用的原料均无市售品,且合成原料的相关文献也很少,所以本公司也投入了大量时间和精力对相关原料进行了合成研究。