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LED光固化技术因LED光源具有能量转换率和利用率高、不产生臭氧及使用寿命长等优势逐渐成为目前光固化技术的发展方向。因此,适用于LED光固化技术的光引发剂的研究开发也成为目前研究点。当前,LED光聚合用光引发剂的研发集中在多组分的Norrish Ⅱ型光引发体系,它们在使用的过程中存在着不同程度的小分子挥发和迁移问题,导致了环境污染,危害人体的健康。而单组份的Norrish Ⅰ型光引发剂具有组分简单、应用便利及引发速率快的优点,所以开发LED光固化用单组份的Norrish Ⅰ型光引发剂具有重要的理论意义和应用价值。本课题组先前的工作已证实以萘二甲酰亚胺为主体含芳基苄基硫醚的单组份Norrish Ⅰ型光引发剂在405 nm的LED光照下具有良好的引发效果,但其存在严重的氧阻聚缺点。基于此,本论文把供氢体结构引入芳基苄基硫醚型萘酰亚胺衍生物类光引发剂分子中,使其在LED光源照下可以同时发生裂解和夺氢两个过程,从而降低氧阻聚的影响,提高引发剂在有氧条件下的引发光聚合的能力。本论文合成了四种含供氢体萘酰亚胺基硫醚型光引发剂,通过紫外-可见光谱、瞬态荧光光谱研究了它们的光物理性质。通过稳态光降解测试、核磁共振波谱、电子顺磁波谱、C-S键键能理论计算及吉布斯自由能的计算,对它们的光解反应、夺氢反应、阻氧及对阳离子光引发剂的增感机理进行了深入的研究;通过实时红外光谱法,系统地考察了光引发剂引发丙烯酸酯类单体以及环氧树脂类单体的光聚合动力学,获得光引发剂结构与性能间的内在联系;还对水基含供氢体萘酰亚胺基硫醚型光引发剂的合成方法进行了初步探索,以期为LED光聚合用水溶性光引发剂的开发提供理论基础和实验数据。该项研究具有重要的理论意义和应用价值,主要研究内容和结论如下:(1)所合成的含醚链供氢体萘酰亚胺基硫醚型光引发剂NABS-HD-1和NABS-HD-2在工业上常用的LED光源发射波长下都具有良好的吸收性能,摩尔消光系数基本都高于1×104 M-1 cm-1。它们在LED光照下从基态到达激发单重态,随后大部分的分子直接通过苄硫基团(位置2)的C-S键断裂和夺氢反应两个过程产生具有引发活性的芳基硫自由基、对甲氧基苄基自由基以及烷基自由基,引发光聚合反应。而一小部份的分子则通过芳硫键(位置1)的断裂产生具有引发活性的芳基自由基和对甲氧基苄基硫自由基,引发光聚合反应。它们在激发单重态下能够与二苯基碘六氟磷酸盐(Iod)发生电子转移反应,产生阳离子活性种,引发环氧单体的阳离子聚合。两种光引发剂可以较好的引发丙烯酸酯类单体的自由基聚合并具有一定的降低氧阻聚能力,其中NABS-HD-2降低氧阻聚作用更为明显。此外,含碳碳双键的NABS-HD-2还具有较好的迁移稳定性,其在食品包装等行业具有潜在的应用前景。(2)通过探究钯催化剂的投入量、溶剂加入量以及溶剂种类对水基含供氢体萘酰亚胺基硫醚型光引发剂NABS-HD-OH与NABS-HD-COOH产率的影响,获得了其最佳合成工艺。光引发剂NABS-HD-OH的最佳合成方案为化合物Ⅱ/Ⅰ的摩尔比1:1,双(苄基丙酮)合钯[Pd(dba)2]的加入量为0.6 mmol,1,1’-双(二苯基膦基)二茂铁(DPPF)的加入量为0.3 mmol,无水磷酸三钾4.8 mmol以及8 mL甲苯和4 mL丙酮,在氮气保护下110℃C搅拌12 h。合成光引发剂NABS-HD-COOH时则需要选用极性溶剂二甲基亚砜(DMSO),以上述的物料比在氮气保护下140℃C搅拌12 h的反应条件后,该反应可以获得最高产率。(3)通过光聚合动力学研究发现,在405 nm的LED光源下水基含醚链供氢体萘酰亚胺基硫醚型光引发剂NABS-HD-OH与NABS-HD-COOH都不能很好地引发丙烯酸酯类单体HDDA的自由基光聚合,原因可能与两种分子中较容易形成分子内氢键有关。此外,相比于NABS-HD-1和NABS-HD-2,在引入水溶性基团羟基和羧基之后,光引发剂NABS-HD-OH与NABS-HD-COOH在水中的溶解度有一定程度的提升,但它们的水溶性都不及商用水溶性光引发剂2959,可能的原因是分子内水溶性基团的比例较低。