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聚硅氧烷基光引发剂的合成及其性能的研究

作　者: 赖秀华
导　师: 聂俊
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 光引发剂聚硅氧烷迁移梯度表面改性
分类号: TQ314.241
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

光引发剂是一种吸收紫外光或可见光后能产生活性物种,使低聚物和/或单体迅速由液态转变成固态的化合物,它是光固化体系的关键组分。最近几年来,制备出具有特殊功能的新型大分子光引发剂已经成为光聚合领域的重点发展方向之一。在通常情况下,光引发剂均匀地分散在体系中,而本研究利用聚硅氧烷的低表面能与低表面张力的特性,制备出一种具有表面迁移性的聚硅氧烷基大分子光引发剂,不仅可以解决由小分子光引发剂带来的黄变、毒性等问题,还可以使表层得到完全固化。具体研究内容和结论如下：1、首先通过迈克尔加成反应制备一种聚硅氧烷基大分子光引发剂,并对其进行红外表征、核磁分析、紫外光谱分析和光聚合动力学测试,结果表明,这种聚硅氧烷基大分子光引发剂具有较高的引发活性。2、利用聚硅氧烷基大分子光引发剂具有表面迁移的性能,静置一段时间后,整个聚合体系中引发剂浓度呈现梯度变化,从而制备出一种分子量呈梯度分布的聚合物。通过紫外光谱、X射线光电子能谱、凝胶渗透色谱和X射线能量色散测试,证明通过该方法制备出分子量呈梯度分布的聚合物的可行性,为制备梯度功能材料开辟了一条新途径。3、利用聚硅氧烷基光引发剂的表面迁移性,静置一段时间后,表面会富集大量的光引发剂,在紫外光照射固化之后,表层仍有部分引发剂具有活性；再次加入单体后可继续引发聚合,从而实现表面改性,并对聚合物表面进行表面张力、表面形貌、表面元素、接枝率和接触角测试。结果表明,这种表面改性的方法是简易可行的。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
符号说明  9-16
第一章绪论  16-40
  1.1 引言  16
  1.2 光固化体系  16-19
    1.2.1 低聚物  16-17
    1.2.2 活性稀释剂  17
    1.2.3 光引发剂  17-19
  1.3 大分子光引发剂  19-24
    1.3.1 大分子光引发剂的优点  19-20
    1.3.2 自由基型大分子光引发剂的研究进展  20-23
    1.3.3 阳离子型大分子光引发剂的研究进展  23-24
  1.4 有机硅  24-31
    1.4.1 有机硅产品的特性  24-25
    1.4.2 有机硅光固化材料的发展  25-30
    1.4.3 有机硅光固化材料的应用  30-31
  1.5 梯度聚合  31-35
    1.5.1 聚合物功能梯度材料(PGM)的类型  31-34
    1.5.2 梯度聚合物的应用  34-35
  1.6 氧阻聚  35-37
    1.6.1 氧阻聚机理  35-36
    1.6.2 降低氧阻聚的方法  36-37
  1.7 课题的目的、意义和研究内容  37-40
    1.7.1 课题的目的、意义  37
    1.7.2 课题的研究内容  37-40
第二章聚硅氧烷基光引发剂的合成及其动力学的研究  40-50
  2.1 概述  40
  2.2 实验原理及仪器  40-41
    2.2.1 实验原料  40-41
    2.2.2 实验仪器  41
  2.3 实验方法  41-43
    2.3.1 聚硅氧烷基大分子光引发剂的制备  41-42
    2.3.2 结构表征及性能测试  42-43
  2.4 结果与讨论  43-48
    2.4.1 红外光谱分析  43-44
    2.4.2 ~1HNMZ核磁共振分析  44-46
    2.4.3 紫外吸收与降解分析  46-47
    2.4.4 光聚合动力学  47-48
  2.5 结论  48-50
第三章梯度聚合  50-60
  3.1 概述  50
  3.2 实验原理及仪器  50-51
    3.2.1 实验原料  50
    3.2.2 实验仪器  50-51
  3.3 实验方法  51-54
    3.3.1 分子量梯度聚合物的制备  51-52
    3.3.2 表面迁移性的研究以及PTPGDA性能的表征  52-54
  3.4 结果与讨论  54-58
    3.4.1 最顶层与最底层引发剂浓度的变化  54-55
    3.4.2 用XPS检测不同垂直高度下Si元素的含量  55-56
    3.4.3 用EDS检测不同垂直高度下Si元素的含量及分布  56-57
    3.4.4 用GPC检测不同垂直高度下聚合物的分子量  57
    3.4.5 用IR检测不同垂直高度下聚合物的双键转化率  57-58
  3.5 结论  58-60
第四章二次聚合  60-72
  4.1 概述  60
  4.2 实验原料及仪器  60-61
    4.2.1 实验原料  60
    4.2.2 实验仪器  60-61
  4.3 实验方法  61-63
    4.3.1 聚合物基体的制备  61
    4.3.2 二次聚合  61-62
    4.3.3 表征  62-63
  4.4 结果与讨论  63-71
    4.4.1 表面张力  63-64
    4.4.2 聚合物基体的微观形貌与元素组成  64-67
    4.4.3 引发剂含量的变化对聚合物表面形貌产生的影响  67-68
    4.4.4 表面接枝  68-69
    4.4.5 接枝率  69
    4.4.6 接触角  69-71
  4.5 结论  71-72
第五章主要结论  72-74
参考文献  74-78
致谢  78-80
研究成果及发表的学术论文  80-82
作者简介  82-84
导师简介  84-85
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  85-86

聚硅氧烷基光引发剂的合成及其性能的研究

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