Page 22 - 精细化工2020年第2期
P. 22
·224· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷
Emine 等 [14] 报道了新型大分子硫代蒽酮-苯乙
烯聚合物光引发剂的迁移行为,综合聚合物光引发
剂的性能结果可以看出,其迁移率为商业 ITX 的
1%,解决了光引发剂在使用过程中迁移的问题,因
1.3 酰基膦氧化物及其衍生物
此,该类光引发剂有望应用于食品包装。但是该聚
酰基膦氧化物(Acyl phosphine oxide)是光引
合引发剂的引发效率比 ITX 低,且制备过程繁琐,
发活性很高、综合性能较好的一类光引发剂,属于
如何缩减合成工艺步骤仍然是需要解决的问题。
裂解型自由基光引发剂。目前,已商业化的产品主
1.2 二苯甲酮及其衍生物
要有 2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、
二苯甲酮(Bnzophenone,简称 BP)为白色到
2,4,6-三甲基苯甲酰基-乙氧基-苯基氧化膦(TEPO)、
微黄色结晶,最大吸收波长(λ max )在 253、345 nm,
双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(BAPO)。
是一种夺氢型自由基光引发剂,常与助引发剂叔胺
这些光引发剂热稳定性优良,可用于深层固化,在
复配使用。BP 结构简单,合成工艺容易,价格便宜,
但光固化速率较慢,与 UV-LED 光源匹配性较差 [15] , 光解过程中能够产生引发活性很高的自由基。此类
引发剂 λ max 均在 380 nm 附近,最长吸收波长可达
而且固化后产品容易变黄,与叔胺复配时黄变现象
430 nm,与 UV-LED 光源的匹配性较好。但是,酰
加重。此外,BP 熔点低,具有升华性及易挥发的缺
基膦氧化物类光引发剂价格较贵,成本较高,限制
点,不利于工业化应用。
Cheng 等 [16] 通过逐步聚合反应合成 3 种 BP 基 了其在工业领域的应用,因此,通常与 α-羟基酮光
聚合物光引发剂,与 BP 相比,合成的聚合物光引 引发剂复配使用。
发剂在 300~400 nm 内具有更高的紫外吸收强度,表 谢刚 [19] 以传统光引发剂 TPO 和 2,4,6-三甲基苯
现出更高的光引发效率,吸收波长发生一定程度的 甲酰基膦酸乙酯(TPO-L)为原料,将氟碳链、长
红移,但最大吸收波长与 UV-LED 光源的匹配性仍 碳烷烃链和可聚合的双键等基团引入到光引发剂
中,制备出一系列新型的光引发剂 TPO-F、TPO-C、
然较差。
Yang 等 [17] 合成了一种 BP 衍生物单组分Ⅱ型光 TPO-SJ 和 TPO-X 等(结构如下所示)。结果表明,
引发剂 BPC2BDO(结构如下所示),其由芝麻酚与 与 TPO-L 相比,新型光引发剂具有显著迁移富集特
4-羟基二苯甲酮通过两步制备得到。由于 BPC2BDO 征,有效地解决了传统小分子的迁移对聚合物材料
的一个分子中引入了苯并酮和供氢体,因此可以通 性能产生的不利影响。TPO-F 和 TPO-C 有助于解决
过分子内反应生成自由基,比分子间反应更快,是 表面氧阻聚的问题,且光引发效率明显较高。
一种更有效的光引发剂。该引发剂的最大吸收波长 此外,含双(酰基)氧化膦化合物的光引发剂
为 286 nm,虽然在一定程度上发生了红移(36 nm), 在光解时可产生更多的活性自由基,因此引发活性
但与 LED 灯的匹配性依然不好,只适合在 UV 固化 比 TPO 的活性更高,λ max 在 370 和 405 nm,与 UV-LED
中使用。Tehfe 等 [18] 以三氮杂环和 BP 为原料合成一 光源的发射光谱相匹配。Besse 等 [20] 考察了不同光
种新型的三官能度光引发剂 PH-3(结构如下所示), 引发剂在人体牙齿方面的应用,结果表明:以 BAPO
该引发剂与碘盐和硅烷结合,能够在 Xe-Hg 灯、LED 为引发剂时,其光引发性能最佳,固化时间为 33 s,
和非常柔和的辐照下引发丙烯酸酯的自由基聚合、 远远优于常用的樟脑醌(Camenthol quinone,CQ),
环氧化合物和乙烯醚的阳离子聚合,其吸收光谱范 缩短了固化时间,使两步光聚合速度加快。Anna 等 [21]
围(350~420 nm)与 LED 灯(365 nm)匹配良好。 在 BAPO 的基础上通过简单的方法合成了一系列新
型双(酰基)膦氧化物光引发剂(BAPO-R,结构如
下所示),该合成工艺可以通过调整取代基 R 来调
整光引发剂的亲水或亲油性,甚至可以通过改性将
引发剂加入到特定环境中而不影响其固化性能。该