Page 23 - 精细化工2020年第2期

第 2 期 邓 琳，等: UV-LED 光固化体系光引发剂研究新进展
类光引发剂的波长范围分布较宽（300~550 nm），可
用于 UV-LED 和可见光体系。
综上，酰基膦氧化物具有优良的性能，但是价
格较贵，所以通常与价格便宜的光引发剂复配使用，
即复合光引发剂，因此，开发降低酰基膦氧化物工
业价格的工艺是一个重要课题。
2 可用于 UV-LED 光固化的新型光引发剂
近年来，虽然建立在苯并酮、硫杂蒽酮或 CQ
骨架上的光引发剂是研究的重点，但在 LED 可见光
范围内具有高摩尔消光系数的新型有机化合物基团
光引发剂已经被开发，如萘酰亚胺，咔唑和吩嗪及
其衍生物等 [22] 。一些新开发的光引发剂与合适的添
加剂混合用于光引发体系中，甚至表现出比 CQ 的
光引发能力更高的优良性能。
2.1 咔唑基光引发剂
咔唑及其衍生物是一种含氮杂环化合物，是一
种新型的双光子光引发剂，可用于生产燃料、感光
材料、特种油墨等，具有耐紫外光和耐高温的优点。
咔唑基具有良好的共轭平面和电子离域性，可以增
强给电子和吸电子能力，因此，设计合成咔唑基衍
生物逐渐成为光固化领域的热点之一
咔唑衍生物通常作为可见光下阳离子聚合的添
加剂，最近有人成功地将一种咔唑类衍生物〔1,2,3,5-
四-(咔唑-9-酰基)-4,6-双亚硝基苯〕作为光氧化还原
催化剂用于原子转移自由基聚合
UV-LED 可固化组合物和墨水的光引发剂”
合成了一系列的咔唑基光引发剂（I,结构如下所示），
这 类光引 发剂 可有效 地用 于可辐 射固 化， 在
365~395 nm 具有高固化速度，并且可防止喷墨后产
品的发黄问题。
·225·
Assi 等 [26] 合成了 4 种新型咔唑衍生物 C1~C4
（Ⅱ，结构如下所示）， R1、R2 和 R3 表示不同的
取代基，由于选择了合适的取代基，这 4 种咔唑衍
生物具有更长的吸收波长，在 LED 发射的可见光
（405、455、477 nm）下具有优异的引发性能，在
丙烯酸酯的自由基聚合和环氧树脂的阳离子聚合中
表现出较高的引发效率，而且介绍了这些新型高性
能光敏系统在 LED 投影机 3D 打印实验中的应用，
这将为光引发剂在 LED 灯的应用提供了一定的参
考价值。在此基础上，该研究者又合成了 7 种不同
结构的咔唑衍生物（Ⅲ、Ⅳ，结构如下所示）。这类
引发剂在 405 nm 的可见光照射下具有高性能的近
紫外引发能力。而且当与碘盐结合时，该类引发剂
更倾向于与阳离子聚合，即使在温和的条件下也具
有显著的活性 [27] 。
咔唑类光引发剂虽然具有较好的光引发特性，
但是由于其结构复杂，合成工艺难度较大，实现商
品化的过程较为缓慢，因此，迫切需要探索出一条
简单合理的制备工艺。
2.2 萘酰亚胺基光引发剂
1,8-萘酰亚胺类化合物具有较大的刚性共平面
结构和共轭体系，因此其体系中的电子很容易因光
照迁移而产生荧光，是一种重要的荧光化合物，被
用于医学（细胞成像、靶向 DNA）、环境监测、传
感器、荧光材料或油墨中。近年来，随着科技的发
展，大量性能优异的萘酰亚胺结构的光引发剂已经
被研究出来并用于 UV-LED 光引发剂领域中。
[23] 。 Xiao 等 [28] 将甲基丙烯酰基引入 1,8-萘酰亚胺结
构骨架中，合成了两种萘酰亚胺衍生物光引发剂
MANA1 和 MANA2（结构如下所示），研究了在不
同可见光照射源下 MANA1 与碘铵盐、N-乙烯基咔
[24] 。专利“用于 唑等多组分体系的引发效果，结果表明：MANA1
[25] 设计 可有效地引发环氧树脂自由基的阳离子光聚合和
TMPTA 自由基光聚合，而且由于甲基丙烯酰基的引
入显著改善了光引发剂的迁移稳定性。此外，Xiao
等还制备了新型萘酰亚胺衍生物和萘酐衍生物，其
中一些光引发体系可用于 UV-LED 设备。当与碘铵