Page 97 - 《精细化工》2022年第3期
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第 39 卷第 3 期                             精   细   化   工                                  Vol.39, No.3
             2022 年 3 月                              FINE CHEMICALS                                 Mar.  2022


              功能材料
                    两亲性苯甲酰甲酸酯类光引发剂及其引发性能



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                                          贾   伟 ,何相龙 ,孙   芳                 1,2*
                   (1.  北京化工大学  化学学院,北京  100029;2.  北京化工大学  安庆研究院,安徽  安庆  246000)


                 摘要:以苯甲酰甲酸和三乙二醇为原料,合成了一种两亲性光引发剂苯甲酰甲酸三乙二醇单酯(TGBF),并利
                 用 UV-Vis、电子顺磁共振波谱(ESR)及实时红外光谱(RTIR)探究了 TGBF 的光吸收性能、光降解机理、水
                 中溶解性以及引发光聚合的能力。结果表明,TGBF 在 300 nm 以上波长的摩尔消光系数较低,但在 405 nm LED
                 光源照射下,能够发生分子内或分子间的夺氢反应,并产生烷基自由基引发单体聚合。TGBF 具有良好的水溶
                 性,可高效地引发油性单体三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)与水性单体聚乙二醇 400 二丙烯酸酯〔PEG(400)DA〕
                 聚合,最终双键转化率可达 80%以上。TGBF 具有优异的引发油性单体 TPGDA 与水性单体 PEG(400)DA 深度
                 聚合的能力,聚合深度分别达到 5.6 和 6.5 cm。
                 关键词:光引发剂;LED 光聚合;两亲性;深度光聚合;功能材料
                 中图分类号:O625.3;TN312+.8;TQ314.24                    文献标识码:A
                 文章编号:1003-5214 (2022) 03-0519-06     开放科学 (资源服务)  标识码 (OSID):


                   Amphiphilic benzoylformate photoinitiator and its initiating property


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                                           JIA Wei , HE Xianglong , SUN Fang 1,2*
                 (1.  College of Chemistry, Beijing University of Chemical  Technology, Beijing  100029, China; 2. Anqing Research
                 Institute, Beijing University of Chemical Technology, Anqing 246000, Anhui, China)

                 Abstract: A water-oil amphiphilic photoinitiator, triethylene glycol benzoylformate (TGBF) was synthesized
                 from benzoylformic acid and triethylene glycol. The light absorption properties, photodegradation mechanism,
                 solubility in water and ability to initiate photopolymerization of TGBF were investigated  by UV-Vis
                 spectroscopy, electron spin-resonance spectroscopy (ESR) and real-time infrared spectroscopy (RTIR). The
                 results showed that the molar extinction  coefficient of  TGBF  was low at wavelengths above 300  nm.
                 However,  TGBF was able to undergo intramolecular  or  intermolecular hydrogen abstraction  reaction to
                 produce alkyl radicals to initiate polymerization of acrylate monomers under 405 nm LED light irradiation.
                 In addition, TGBF had good water solubility, could effectively initiate polymerization of oil-based tripropylene
                 glycol diacrylate (TPGDA) and  water-based polyethylene glycol 400  diacrylate [PEG(400)DA], and  the
                 final double bond conversions reached more than 80%. More importantly, TGBF exhibited excellent ability
                 to initiate deep polymerization of oil-based monomer TPGDA and aqueous monomer PEG(400)DA, with
                 polymerization depths of 5.6 and 6.5 cm, respectively.
                 Key words:  photoinitiator; LED photopolymerization; amphiphilicity; deep-layer  photopolymerization;
                 functional materials


                 与汞灯作为光源的传统光聚合体系相比,发光                          系,这种体系通常需要添加有机活性单体作为稀释
            二极管(LED)作为光源的光聚合体系具有使用寿                            剂以调节体系的黏度及物理力学性能                 [5-6] 。这些有机
            命长、能量转换效率和利用率高、无汞污染及不产                             活性单体都具有一定的挥发性,会给环境带来污染。
            生臭氧等优点逐渐成为光固化领域的前沿发展方                              因此,以水代替体系中的有机活性单体稀释剂,发
            向 [1-4] 。目前,研究较多的是油溶性 LED 光聚合体                     展更环保、安全、低毒的水性 LED 光聚合体系极具


                 收稿日期:2021-08-19;  定用日期:2021-12-03; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210833
                 基金项目:国家自然科学基金(52073018)
                 作者简介:贾   伟(1996—),男,硕士生。联系人:孙   芳(1969—),女,教授,E-mail:sunfang60@yeah.net。
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