【摘 要】
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LED作为光固化技术中的一种光源,不仅消除了传统汞灯的许多缺点,而且具有寿命长、发光效率高、能耗低等优势。因此,开发适用于LED光源下具有高活性、多功能的光引发剂至关重要。另外,依据朗伯-比尔定律可知,光的穿透性有限,阻碍了其在深层固化的应用。而超声波在液体内部传播时存在空化作用,会促使体系中产生大量的自由基,从而弥补了光穿透性有限的缺点。本论文基于香豆素类引发剂可修饰性强,具有光漂白特性等优点,
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LED作为光固化技术中的一种光源,不仅消除了传统汞灯的许多缺点,而且具有寿命长、发光效率高、能耗低等优势。因此,开发适用于LED光源下具有高活性、多功能的光引发剂至关重要。另外,依据朗伯-比尔定律可知,光的穿透性有限,阻碍了其在深层固化的应用。而超声波在液体内部传播时存在空化作用,会促使体系中产生大量的自由基,从而弥补了光穿透性有限的缺点。本论文基于香豆素类引发剂可修饰性强,具有光漂白特性等优点,以开发适用于LED光固化与超声固化的联合型引发剂为目标,协同提高表层与深层固化效果,开展了如下的研究工作。自由基型光引发剂是目前光聚合体系中应用最广泛的类型。基于7-二乙氨基香豆素为母体设计并合成了一类适用于LED光源的自由基Ⅱ型光引发剂Coum-x。通过稳态光降解、荧光光谱、电化学实验及电子顺磁共振揭示了Coum-x、Coum-x/NPG和Coum-x/IOD的光引发机理:在405 nm的LED光照下,光引发剂或鎓盐能够产生烷基自由基或苯基自由基引发丙烯酸酯类单体聚合。Coum-x在LED发射波长下具有优异的吸收性能,摩尔消光系均大于10~5M-1 cm-1。其中Coum-na、Coum-Ph和Coum-Ph Br对丙烯酸酯类单体具有较高的引发活性,如二缩三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）最终转化率达80%以上,优于市售二苯甲酮（BP）光引发剂。此外,Coum-x具有光漂白特性,光照后涂膜无黄变现象,为应用到深层或浅色材料领域提供了可能。Coum-PhOC12H25和Coum-Ph OCH3表现出较优的超声固化引发性能。在红外光谱、自由基捕获实验基础上,对超声固化机理进行了推测:在超声波的空化作用下,超声引发剂发生断裂,产生具有高活性的自由基引发固化反应。通过探索超声参数（超声的温度、功率和时间）和超声体系（超声引发剂、助剂、单体）等超声固化条件,使得固化深度可达15 cm。此外,超声固化受氧阻聚影响较小,制备过程经济友好。基于最优超声条件打印3D立体模型,超声10分钟可使50 m L超声液固化,并将其与光固化技术联合,加强了表层固化效果,所得模型表面干爽、质地较硬。
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