丙烯酸酯单体的邻氯代六芳基双咪唑复合光引发聚合动力学研究.PDFVIP

第30 卷 第5 期 辐 射 研 究 与 辐 射 工 艺 学 报 Vol.30, No.5 2012 年10 月 J. Radiat. Res. Radiat. Process. October 2012 丙烯酸酯单体的邻氯代六芳基双咪唑复合光引发 聚合动力学研究 1 1 3 2 2 朱晓丹 王克敏 钱晓春 聂 俊 马贵平 1 （常州大学材料科学与工程学院 常州 213164 ） 2 （北京化工大学常州先进材料研究院 常州 213164 ） 3 （常州强力电子新材料有限公司 常州 213011 ） 摘要 利用紫外光谱对2,2-二邻氯苯基- 4,4,5,5- 四苯基-1,2 –二咪唑（BCIM ）光引发剂开展研究。以BCIM 为光引发剂、4,4-二（N,N-二甲基-氨基）苯甲酮（EMK ）为光增感剂，N-苯基甘氨酸（NPG ）为供氢体，通 过实时红外光谱（RT-IR ）研究丙烯酸酯单体在复合光引发体系中的光聚合动力学。结果表明：引发剂浓度越 大，聚合速率越快，双键转化率越高；复合光引发体系中，当质量比m(BCIM) : m(EMK) : m(NPG)=10: 5: 5 时，引发 效率最高（96.7% ）；双官能度单体引发效率较三官能度的好，双键转化率可达 90% 以上；聚合速率随光照强 度的增强而变快。 关键词 光聚合，邻氯代六芳基双咪唑，动力学，实时红外 中图分类号 O64 ，TQ577 光固化（又称光聚合）是一种绿色合成技术， BCIM ）成本较低，与光敏剂配合使用效果较好， 在紫外光或可见光的作用下，液态低聚物（包括单 所以大都应用于干膜体系和液态光致抗蚀剂中，对 [1] 体）经光引发剂引发聚合成为固态产物的技术 。 紫外光和可见光不敏感，需要加入胺类增感剂或含 光固化技术问世于20 世纪60 年代，以其固化成型 活泼氢的供氢体，通过能量转移、电子转移产生可 速度快、固化温度低、污染小等优点而备受关注， 引发聚合反应的自由基，以提高BCIM 的光响应范 它在涂料、粘合剂、光致抗蚀剂、齿科修复、油墨、 围及光固化速度[11] 。对于BCIM 引发其他类单体在 药物释放等诸多领域有着广泛的应用[2-7] 。2004 年5 干膜体系和液态光致抗蚀剂中的应用已有报道，本 月召开的北美辐射固化国际会议上，其被归纳为具 文通过紫外光谱（UV ）确定BCIM 及其复合光引发 有“5E ”特点：高效（Efficient ）、适应性广（Enabling ）、 体系的紫外吸收，并采用实时红外（RT-IR ）技术研 经济（Economical ）、节能（Energy saving ）和环境 究了BCIM / EMK （4, 4-二（N, N-二甲基-氨基）苯 友好（Environmental friendly ），因此光聚合技术越 甲酮）/NPG （N-苯基甘氨酸）组成的复合光引发体 [8,9] 来越受人们的青睐 。 系引发丙烯酸酯类单体的光聚合动力学，考察了引 光引发剂是光聚合体系中重要的一部分，可分 发剂浓度、复合光引发体系中各试剂的配比、单体 为自由基型光引发剂和阳离子型光引发剂。六芳基 浓度以及光强对聚合动力学的影响。 双咪唑（HABI ）是一类自由基型光引发剂，主要用 于光刻胶成像、微刻技术、微电子工业以及规模集 1 实验材料和方法 成